WO2023243722A1 - コイル部品、送電装置、受電装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法 - Google Patents

コイル部品、送電装置、受電装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法 Download PDF

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WO2023243722A1
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将人 岡部
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大日本印刷株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a coil component, a power transmission device, a power reception device, a power transmission system, and a power transmission method.
  • a high-frequency current is passed through a resonant circuit including a coil.
  • a skin effect may occur in the coil.
  • the skin effect increases AC resistance, leading to increased power consumption due to heat generation. Therefore, the skin effect causes a reduction in transmission efficiency.
  • a power transmitting device is installed on a road surface such as a parking lot, and a power receiving device is installed in the electric vehicle.
  • a power transmitting device is installed on a road surface such as a parking lot
  • a power receiving device is installed in the electric vehicle.
  • the height dimension can be particularly suppressed in both the power transmitting device and the power receiving device. Therefore, the above-mentioned planar coil functions usefully in, for example, the vehicle field where severe space constraints are imposed.
  • An object of the present disclosure is to provide a coil component, a power transmission device, a power receiving device, a power transmission system, and a highly efficient power transmission method that can improve performance while suppressing increase in size and weight.
  • Embodiments of the present disclosure relate to [1] to [77] below.
  • the first planar coil and the second planar coil are connected in series, and the second planar coil has a thickness of 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the first planar coil and the second planar coil are supplied with an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less, or are supplied with an alternating current magnetic field of 79 KHz or more and 90 KHz or less, [1 ] Coil parts listed in .
  • a first magnetic shielding member disposed so as to face a surface opposite to a surface facing the first planar coil in the covering portion of the magnetic member; a second magnetic shielding member disposed so as to face a surface opposite to a surface of the first magnetic shielding member facing the covering portion;
  • the volume resistivity of the first magnetic shield member is greater than the volume resistivity of the second magnetic shield member,
  • the first planar coil includes a straight portion extending along a straight line and a corner portion connecting to the straight portion and extending in a curved shape,
  • a power transmission device comprising the coil component according to any one of [1] to [11].
  • the power transmission device according to [12], further comprising a high-frequency current supply section that supplies an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less to the coil component.
  • a power receiving device comprising the coil component according to any one of [1] to [11].
  • the power receiving device further comprising a conversion unit that converts an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less generated by electromagnetic induction in the coil component into a direct current.
  • a power transmission system comprising a power transmitting device and a power receiving device, wherein at least one of the power transmitting device and the power receiving device includes the coil component according to any one of [1] to [11].
  • a power transmission method comprising: generating a current in a power receiving device based on a magnetic field generated in the power transmitting device.
  • the first planar coil and the second planar coil are coil components that are supplied with an alternating current of 1.1 MHz or more or an alternating current magnetic field of 1.1 MHz or more.
  • the first planar coil and the second planar coil are connected in series, and the second planar coil has a thickness of 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the first planar coil and the second planar coil are supplied with an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less, or are supplied with an alternating current magnetic field of 79 KHz or more and 90 KHz or less, [21 ] Coil parts listed in .
  • the holding body integrally holds the first planar coil and the second planar coil in a state where the first planar coil and the second planar coil overlap with a gap, and the holding body
  • the coil component according to any one of [21] to [24], further including a portion that covers a side surface of the first planar coil and a portion that fills the gap.
  • the first planar coil and the second planar coil each include a plurality of turn portions arranged in a direction perpendicular to their respective central axes, and each of the first planar coil and the second planar coil includes a plurality of turn portions arranged in a direction perpendicular to the respective central axes, , one of the plurality of turn portions of the second planar coil partially overlaps in the axial direction of the first planar coil, and one of the turn portions of the first planar coil overlaps in the axial direction of the first planar coil.
  • the coil component according to any one of [21] to [30], wherein the part and the part of the turn part of the second planar coil extend parallel to each other.
  • the first planar coil, the other planar coil, and the second planar coil are connected in series, and among the planar coil connected to the first planar coil in the other planar coil and the planar coil different from the planar coil, at least the different planar coil has a thickness of 0.15 mm or more.
  • a power transmission device comprising the coil component according to any one of [21] to [36].
  • the power transmission device according to [37], further comprising a high-frequency current supply unit that supplies an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less to the coil component.
  • a power receiving device comprising the coil component according to any one of [21] to [36].
  • the power receiving device further comprising a conversion unit that converts an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less generated by electromagnetic induction in the coil component into a direct current.
  • a power transmission system comprising a power transmitting device and a power receiving device, wherein at least one of the power transmitting device and the power receiving device includes the coil component according to any one of [21] to [36].
  • a power transmission method comprising: receiving the power.
  • the first planar coil includes aluminum, A coil component, wherein the second planar coil has a thickness of 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the specific gravity of the second planar coil is greater than the specific gravity of the first planar coil, and the electrical conductivity of the second planar coil is greater than the electrical conductivity of the first planar coil, [43] or [ 44].
  • the first planar coil and the second planar coil are supplied with an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less, or are supplied with an alternating current magnetic field of 79 KHz or more and 90 KHz or less, [43] ] to [46].
  • the coil component according to any one of [46].
  • the holding body integrally holds the first planar coil and the second planar coil in a state where the first planar coil and the second planar coil overlap with a gap
  • the coil component according to any one of [43] to [49], wherein the holder further includes a portion that covers a side surface of the first planar coil and a portion that fills the gap.
  • a power transmission device comprising the coil component according to any one of [43] to [57].
  • the power transmission device according to [58], further comprising a high-frequency current supply section that supplies an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less to the coil component.
  • a power receiving device comprising the coil component according to any one of [43] to [57].
  • the power receiving device further comprising a conversion unit that converts an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less generated by electromagnetic induction in the coil component into a direct current.
  • a power transmission method comprising the step of receiving a magnetic field generated by the power transmission device with a power receiving device.
  • a power transmission device comprising: a high frequency current supply section that supplies alternating current to the coil component.
  • a power receiving device comprising: a conversion unit that converts alternating current generated by electromagnetic induction in the coil component into direct current.
  • a power transmission method comprising: generating a current in a power receiving device based on a magnetic field generated in the power transmitting device.
  • a power transmission method comprising: generating a current in a power receiving device based on a magnetic field generated in the power transmitting device.
  • a power transmission method comprising: generating a current in a power receiving device based on a magnetic field generated in the power transmitting device.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a wireless power transmission system to which a coil component according to an embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view of a coil component according to an embodiment.
  • 3 is an exploded perspective view of the coil component shown in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view of a cross section of the coil component taken along line IV-IV in FIG. 2; 3 is a cross-sectional view of the coil component taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. It is a figure which shows the graph which shows the simulation result regarding the performance evaluation of a coil component. It is a figure which shows the graph which shows the simulation result regarding the performance evaluation of a coil component. It is a figure which shows the graph which shows the simulation result regarding the performance evaluation of a coil component. It is a figure which shows the graph which shows the simulation result regarding the performance evaluation of a coil component.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a wireless power transmission system to which a coil component according to an embodiment is applied.
  • sheet is a concept that includes members that can also be called films or plates.
  • FIG. 1 schematically shows a wireless power transmission system S to which a coil component 10 according to an embodiment described later with reference to FIGS. 2 to 5 and the like is applied.
  • a wireless power transmission system S (hereinafter abbreviated as power transmission system S) will be described with reference to FIG. 1.
  • the power transmission system S includes a power transmission device 1 and a power reception device 2.
  • Power transmission device 1 includes a coil component 10 and a high frequency current supply section 1A.
  • Coil component 10 in power transmission device 1 functions as a power transmission coil.
  • the high frequency current supply section 1A supplies a high frequency current to the coil component 10 as a power transmission coil.
  • the power receiving device 2 includes a coil component 10 and a converting section 2A.
  • Coil component 10 in power receiving device 2 functions as a power receiving coil.
  • the converter 2A shapes the high frequency current generated in the coil component 10.
  • the converter 2A includes a rectifier circuit that converts high frequency current into direct current.
  • the converter 2A may be configured to include, for example, a full-wave rectifier circuit including a plurality of diodes and a smoothing capacitor.
  • each of the power transmitting device 1 and the power receiving device 2 includes a coil component 10.
  • the coil component 10 may be used for only one of the power transmitting device 1 and the power receiving device 2, and a different type of coil component may be used for the other. Further, it goes without saying that coil components according to other embodiments described below, which are different from the coil component 10, may be applied to the power transmitting device 1 and/or the power receiving device 2.
  • the power transmitting device 1 When transmitting power wirelessly (non-contact) from the power transmitting device 1 to the power receiving device 2, the power transmitting device 1 supplies a high frequency current of a predetermined frequency from the high frequency current supply section 1A to the coil component 10 as a power transmitting coil. .
  • a magnetic field is generated in the coil component 10 due to electromagnetic induction.
  • a high frequency current is generated in the coil component 10 as a power receiving coil due to the influence of this magnetic field. That is, the power receiving device 2 receives a magnetic field or is influenced by the magnetic field, and causes a high frequency current to flow through electromagnetic induction.
  • the converter 2A converts this high frequency current into a direct current, and supplies the converted direct current to, for example, a battery (not shown).
  • the coil component 10 has improved performance when supplied with an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or when supplied with an alternating current magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less. It is made like this. Specifically, when the coil component 10 is supplied with an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less, especially an 85 KHz alternating current, or an alternating current magnetic field of 79 KHz or more and 90 KHz or less, especially an 85 KHz alternating magnetic field, Designed to improve performance.
  • the high frequency current supply section 1A supplies, for example, an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or an alternating current of 79 KHz or more and 90 KHz or less, or an 85 KHz alternating current so as to correspond to the desired alternating current for the coil component 10. It's okay. Further, the converter 2A converts into a direct current an alternating current of 75 KHz to 100 KHz, an alternating current of 79 KHz to 90 KHz, or an alternating current of 85 KHz generated by electromagnetic induction when an alternating magnetic field is supplied. You can leave it there.
  • the high frequency current supply section 1A and the conversion section 2A has a configuration suitable for a frequency band different from the frequency bands exemplified above.
  • the high frequency current supply unit 1A may be configured to supply an alternating current of 100 KHz or more and 200 KHz or less.
  • the power transmission system S shown in FIG. 1 employs a magnetic resonance method as a power transmission method.
  • the coil component 10 according to this embodiment may be used in an electromagnetic induction power transmission system.
  • the power transmission system S is configured as a system that wirelessly transmits power to an electric vehicle.
  • the power transmission device 1 is installed on a road, a parking lot, or the like.
  • Power receiving device 2 is installed in an electric vehicle.
  • the use of the power transmission system S is not limited to power transmission to electric vehicles.
  • the power transmission system S may be used to transmit power to a flying object such as a drone or a robot.
  • the power transmission system S may be used to transmit power to a submersible underwater or an exploration robot.
  • the application of the coil component 10 is not limited to wireless power transmission systems.
  • the coil component 10 may be used in a transformer, a DC-DC converter, an antenna, etc.
  • FIG. 2 is a perspective view of the coil component 10.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the coil component 10.
  • FIG. 4 is a perspective view of a cross section of the coil component 10 taken along line IV-IV in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the coil component 10 taken along line IV-IV in FIG.
  • the coil component 10 includes a first planar coil 11, a second planar coil 12, a magnetic shield member 20, a holder 30, a first connection terminal 51, and a second connection terminal.
  • a terminal 52 is provided.
  • the holder 30 is shown divided into a first layer 31, a second layer 32, a third layer 33, and a wall portion 34 for convenience of explanation.
  • the first layer 31, the second layer 32, the third layer 33, and the wall portion 34 are formed seamlessly and integrally.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are connected in series and overlapped with a gap.
  • the holder 30 includes a portion (a part of the first layer 31 shown in FIGS. 3 and 5) that covers the surface of the first planar coil 11 opposite to the surface facing the second planar coil 12.
  • the magnetic shielding member 20 is arranged so as to face a surface opposite to a surface of the holding body 30 (more precisely, the covering portion of the holding body 30) that faces the first planar coil 11.
  • the magnetic shielding member 20 also includes a portion that covers the surface of the first planar coil 11 opposite to the surface facing the second planar coil 12 .
  • the magnetic shielding member 20 includes a portion that covers the surface of the first planar coil 11 opposite to the surface facing the second planar coil 12 via the first layer 31 of the holder 30. Note that details of the first layer 31, second layer 32, third layer 33, and wall portion 34 that constitute the holder 30 will be described later.
  • the first planar coil 11 has a spiral shape and is made of a conductive material.
  • the first planar coil 11 is made of copper, but the first planar coil 11 may be made of any conductive material, such as aluminum. Further, the first planar coil 11 has a plate shape. As shown in FIGS. 4 and 5, the cross-sectional shape of the first planar coil 11 in the direction perpendicular to the direction in which the first planar coil 11 circulates in a spiral shape is rectangular.
  • the symbol C1 shown in FIGS. 2 and 3 indicates the first central axis of the first planar coil 11 passing through the center of the spiral shape of the first planar coil 11.
  • this direction means a direction extending on the first central axis C1 or a direction parallel to the first central axis C1.
  • the direction perpendicular to the first central axis C1 is referred to as the radial direction of the first planar coil 11.
  • the first planar coil 11 has a conductor 11E having a spiral shape formed by a plurality of turn portions 11n.
  • the plurality of turn portions 11n of the first planar coil 11 are arranged in a direction perpendicular to the first central axis C1 of the spiral shape. Specifically, the plurality of turn portions 11n are connected so as to gradually move outward in the radial direction from the first central axis C1 of the spiral shape. This forms a spiral shape.
  • the turn portion 11n basically has a shape in which a linear conductor portion rotates 360 degrees around the first central axis C1 without forming an annular shape. In the case of a so-called planar coil, both ends of the turn portion 11n are shifted in the radial direction.
  • the radially outer end of one turn part 11n is connected to the radially inner end of another turn part 11n, and the other turn part 11n is connected to the first center axis. It extends away from C1.
  • the one closest to the first central axis C1 among the plurality of turn parts 11n may be referred to as the turn part 111.
  • a turn portion connected to the turn portion 111 may be referred to as a turn portion 112.
  • the plurality of turn portions 11n is composed of seven turn portions 111 to 117. In the following, when describing matters common to each of the plurality of turn portions 11n, they will basically be referred to as turn portions 11n.
  • the turn portion 11n rotates in a rectangular shape.
  • the turn portion 11n may have a circular shape.
  • the spiral shape as used in this specification and the present disclosure means a spirally wound planar curve shape.
  • the planar curve referred to here includes a planar pattern that repeatedly turns around while bending like a polygonal line as shown in the figure.
  • the spiral shape is a shape that goes around the first central axis C1 of the first planar coil 11 so as to be gradually located on the outside.
  • the radially inner end of the turn portion 111 closest to the first central axis C1 (the end closest to the first central axis C1) is electrically connected to the second planar coil 12.
  • the connection wiring section 14 shown in FIGS. 2 and 3 is a conductor, and electrically connects the turn section 111 and the second planar coil 12 in series.
  • the illustrated connection wiring section 14 is formed integrally with the second planar coil 12, as an example.
  • the connection wiring section 14 may be connected to the turn section 111 by ultrasonic connection or the like.
  • the outer end in the radial direction of the turn portion 117 furthest away from the first central axis C1 among the plurality of turn portions 11n (the end farther away from the first central axis C1) is the first connecting terminal. It is connected to 51.
  • first central axis C1 is determined as follows in this embodiment. First, from the radially inner end of the innermost turn portion 111, a linear virtual turn portion having a similar shape to the innermost turn portion 111 is drawn radially inward in a spiral shape. Draw sequentially. Then, drawing is continued until a virtual turn portion within a diameter of 1 cm can be drawn. Then, a line passing through the radially inner region of the virtual turn portion within a diameter of 1 cm in a direction perpendicular to the circumferential direction and the radial direction of the spiral shape is defined as the first central axis C1.
  • the first planar coil 11 in this embodiment is formed by punching a copper plate into a spiral shape, for example.
  • the first planar coil 11 can also be formed by etching copper foil into a spiral shape.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. Further, the radius of the first planar coil 11 (the distance from the first central axis C1 to the furthest part in the radial direction) may be 80 mm or more, or 80 mm or more and 450 mm or less. Further, the aspect ratio of the first planar coil 11 (conductor 11E) having a rectangular cross-sectional shape is the radial width (width in the radial direction) of the first planar coil 11 (conductor 11E). It is determined by dividing by the thickness of (the conductor 11E). The aspect ratio of the first planar coil 11 (conductor 11E) may be 2 or more and 12 or less, or 3 or more and 10 or less.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of copper is preferably 0.2 mm or more.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be, for example, 2.0 mm or less, 1.5 mm or less, or 1.0 mm or less.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 (described later), more specifically, the conductor 11E of the first planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12, have a size that fits within a square with one side of 800 mm. Preferably, it is formed of.
  • the line width of the first planar coil 11 (line width of the conductor 11E), that is, the radial width (width in the radial direction) of each turn portion 11n is not particularly limited.
  • the radial width of the turn portion 11n may be 2 mm or more and 20 mm or less, and may be 2 mm or more. It may be greater than or equal to 16 mm, less than or equal to 2 mm and less than 12 mm, or greater than or equal to 2 mm and less than or equal to 8 mm.
  • the number of turns of the first planar coil 11 may be 4 or more and 12 or less, but is not particularly limited.
  • the second planar coil 12 also has a spiral shape, and in this embodiment, the second planar coil 12 is made of copper.
  • the material of the second planar coil 12 is not particularly limited, but is the same material as the first planar coil 11. However, the material of the first planar coil 11 and the material of the second planar coil 12 may be different.
  • the second planar coil 12 is also plate-shaped, and as shown in FIGS. 4 and 5, the cross-sectional shape of the second planar coil 12 in the direction perpendicular to the direction in which the second planar coil 12 circulates in a spiral shape is , has a rectangular shape.
  • the symbol C2 shown in FIGS. 2 and 3 indicates the second central axis of the second planar coil 12 passing through the center of the spiral shape of the second planar coil 12.
  • this direction means a direction extending on the second central axis C2 or a direction parallel to the second central axis C2.
  • the direction perpendicular to the second central axis C2 is referred to as the radial direction of the second planar coil 12.
  • the second planar coil 12 is arranged coaxially with the first planar coil 11. That is, the first central axis C1 of the first planar coil 11 and the second central axis C2 of the second planar coil 12 coincide, in other words, are located on the same straight line. However, the first planar coil 11 and the second planar coil 12 may overlap so that the first central axis C1 of the first planar coil 11 and the second central axis C2 of the second planar coil 12 are parallel to each other. . That is, the first planar coil 11 and the second planar coil 12 do not have to be coaxial.
  • the second planar coil 12 also has a conductor 12E having a spiral shape formed by a plurality of turn portions 12n.
  • the plurality of turn portions 12n of the second planar coil 12 are arranged in a direction perpendicular to the second central axis C2 of the spiral shape.
  • connection manner of the plurality of turn parts 12n and the names according to their positions are the same as those of the turn part 11n of the first planar coil 11.
  • the number of turns of the first planar coil 11 and the number of turns of the second planar coil 12 are the same, and the plurality of turn portions 12n are composed of seven turn portions 121 to 127.
  • the turn portion 12n circulates in a rectangular shape similarly to the turn portion 11n.
  • the turn portion 11n may have a circular shape.
  • the number of turns of the first planar coil 11 and the number of turns of the second planar coil 12 may be different.
  • the turn portion 12n may have a rectangular shape, and the turn portion 12n may have a circular shape.
  • any of the plurality of turn portions 11n of the first planar coil 11 and any of the plurality of turn portions 12n of the second planar coil 12 are connected to the first planar coil. 11 partially overlap in the axial direction. Then, a part of the turn part 11n of the first planar coil 11 and a part of the turn part 12n of the second planar coil 12, which overlap in the axial direction of the first planar coil 11, are mutually arranged in such a state that their respective circumferential directions are aligned. Extend parallel.
  • the state in which the directions of rotation are aligned means that the direction in which the first planar coil 11 and the direction in which the second planar coil 12 circulates do not intersect at a point but overlap for a certain distance on the same line. .
  • the length of the part of the turn part 11n of the first planar coil 11 and the part of the length of the turn part 12n of the second planar coil 12, which overlap each other and extend in parallel to each other, is 1/2 of the respective total length. It may be more than 3/4 or more.
  • the inventor of the present invention has found that the more the first planar coil 11 and the second planar coil 12 extend parallel to each other and overlap each other, the more eddy current loss can be suppressed.
  • the radially inner end of the turn portion 111 closest to the first central axis C1 is electrically connected to the second planar coil 12. Specifically, the radially inner end of the turn portion 111 is connected to the inner end of the turn portion 121 in the second planar coil 12 via the connection wiring portion 14 .
  • the end of the first planar coil 11 that is not connected to the second planar coil 12 (the radially outer end of the turn portion 117 ) to the end connected to the second planar coil 12 is the direction in which the second planar coil 12 rotates from the end connected to the first planar coil 11 to the end not connected to the first planar coil 11 (turn section 127 (radially outer end).
  • the outer end in the radial direction of the turn portion 127 that is farthest from the second central axis C2 among the plurality of turn portions 12n is connected to the second connection terminal 52.
  • the directions radially inward and outward of the second planar coil 12 (turn portion 12n) are defined in the same manner as in the case of radially inward and outward of the first planar coil 11 described above.
  • the position of the second central axis C2 is determined in the same manner as the first central axis C1.
  • the second planar coil 12 in this embodiment is also formed by punching out a spiral shape from a copper plate, for example.
  • the second planar coil 12 can also be formed by etching copper foil into a spiral shape.
  • the thickness of the second planar coil 12 is smaller than the thickness of the first planar coil 11.
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the inventor of the present invention sets the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less when the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked on the magnetic shielding member 20 and the holder 30. It has been found that a phenomenon occurs in which the performance of the coil component 10 is significantly improved when used in a predetermined frequency band. Therefore, the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the above-mentioned predetermined frequency band is a frequency band of the alternating current to be applied, and specifically, it is 75 KHz or more and 100 KHz or less, and the performance of the coil component 10 is extremely significantly improved when it is 79 KHz or more and 90 KHz or less. Note that when used in a frequency band different from 75 KHz to 100 KHz, the preferable thickness of the second planar coil 12 changes.
  • the radius of the second planar coil 12 (the distance from the second central axis C2 to the furthest part in the radial direction) may be 80 mm or more, or may be 80 mm or more and 450 mm or less, as in the case of the first planar coil 11. good.
  • the aspect ratio of the second planar coil 12 (conductor 12E) having a rectangular cross-sectional shape may be 2 or more and 12 or less, or 3 or more and 10 or less, as in the case of the first planar coil 11.
  • the line width of the second planar coil 12 (the line width of the conductor 12E), that is, the radial width (width in the radial direction) of each turn portion 12n may be 2 mm or more and 20 mm or less, 2 mm or more and 16 mm or less, and 2 mm or more. It may be greater than or equal to 12 mm, or greater than or equal to 2 mm and less than or equal to 8 mm. Further, the number of turns of the second planar coil 12 may be 4 or more and 12 or less, but is not particularly limited.
  • first planar coil 11 and the second planar coil 12 overlap with each other with a gap.
  • This gap may be 0.5 mm or more and 1.5 mm or less.
  • the gap is not particularly limited, if the gap is too small, eddy current loss occurring in the first planar coil 11 and the second planar coil 12 when current is supplied tends to increase. Furthermore, if the gap becomes too large, the thinning of the coil component 10 will be impaired.
  • the phenomenon in which the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less is at least as exemplified above.
  • the inventor of the present invention has conducted experiments to find out that this phenomenon occurs under conditions such as the radial width of the turn portions 11n and 12n (2 mm to 20 mm) and the number of turns (4 to 12) of the first planar coil 11 and second planar coil 12. This has been confirmed through simulations.
  • the present disclosure is not limited to the conditions illustrated in the embodiments.
  • the phenomenon that the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less, for example, is due to the size and number of turns. It can occur without limitation.
  • the magnetic shield member 20 is provided for magnetic transmission and/or suppression of leakage magnetic field.
  • the magnetic shielding member 20 is a sheet-like member that is separate from the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30.
  • the fact that the magnetic shielding member 20 is separate from the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30 means that the magnetic shielding member 20 is separate from the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30. This means that it is not integrated into 30.
  • the magnetic shielding member 20 and the holding body 30 may be joined via an adhesive layer or the like.
  • the magnetic shielding member 20 is formed in a size that includes the first planar coil 11 and the second planar coil 12 in plan view. The magnetic shielding member 20 overlaps the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30, and is in direct contact with the holder 30.
  • the magnetic shielding member 20 in this embodiment has magnetism, and includes or is made of a magnetic material.
  • a magnetic field is generated when a current is supplied to the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the magnetic field generated in such a coil component 10 is generated so as to spread in all directions with respect to each of the central axes C1 and C2 of the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the magnetic shielding member 20 since the magnetic shielding member 20 has magnetism, it is possible to orient the expanding lines of magnetic flux toward the respective central axes C1 and C2.
  • the coil component 10 can be installed in a vehicle, but in this case, if the magnetic field generated by the coil component 10 flows toward other vehicle components, the vehicle components may be adversely affected. In such a case, the magnetic shield member 20 can suppress leakage magnetic fields that do not contribute to the generation of current.
  • the magnetic shielding member 20 preferably includes a soft magnetic material or a nanocrystalline magnetic material. More specifically, the magnetic shielding member 20 contains ferrite, preferably soft ferrite. In this embodiment, magnetic shielding member 20 includes plate-shaped ferrite. More specifically, the magnetic shielding member 20 is configured by arranging a plurality of plate-shaped ferrites in a sheet shape.
  • the relative magnetic permeability of the magnetic shielding member 20 may be 500 or more, or 1000 or more.
  • the relative magnetic permeability of the magnetic shielding member 20 may be 500 or more and 3000 or less, or 1000 or more and 3000 or less. Note that the relative magnetic permeability in this specification is a value measured at a frequency of 85 KHz and an environmental temperature of 23 degrees.
  • the holding body 30 holds the first planar coil 11 and the second planar coil 12 integrally.
  • the holder 30 covers a surface 111A of the first planar coil 11 facing the second planar coil 12 and a surface 111B opposite to the surface 111A, and is provided between the first planar coil 11 and the second planar coil 12. It fills the gap between.
  • the holder 30 covers the surface 121B of the second planar coil 12 facing the first planar coil 11 by filling the gap between the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the holder 30 does not cover the surface 121A of the second planar coil 12 opposite to the surface 121B facing the first planar coil 11.
  • the holder 30 also includes a wall portion 34 that projects from the second planar coil 12 in the axial direction of the second planar coil 12 .
  • the wall portion 34 has a spiral shape (spiral shape) when viewed in the axial direction of the second planar coil 12 and extends along the second planar coil 12 .
  • the holding body 30 is shown divided into a first layer 31, a second layer 32, a third layer 33, and a wall portion 34 for convenience of explanation as described above.
  • the holder 30 actually includes a first layer 31, a second layer 32, a third layer 33, and a wall portion 34 that are seamlessly formed integrally.
  • the first layer 31, the second layer 32, and the third layer 33 cover the entire first planar coil 11 and second planar coil 12 when viewed in the axial direction of the first planar coil 11 and second planar coil 12. It is formed to a size that encompasses.
  • the first layer 31 is a portion that covers a surface 111B of the first planar coil 11 opposite to the surface 111A facing the second planar coil 12 and a side surface of the first planar coil 11.
  • the first layer 31 is a portion that comes into contact with the magnetic shielding member 20.
  • the second layer 32 is a portion interposed between the first planar coil 11 and the second planar coil 12. That is, the second layer 32 is a portion that fills the gap between the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the third layer 33 is a portion that covers the side surface of the second planar coil 12.
  • the third layer 33 is a portion that covers the entire side surface of the second planar coil 12 from the inside and outside in the radial direction.
  • the surface of the third layer 33 opposite to the surface connected to the second layer 32 is flush with the surface 121A of the second planar coil 12.
  • the wall portion 34 protrudes from the surface of the third layer 33 that is flush with the surface 121A of the second planar coil 12.
  • the holder 30 as a whole has magnetism, that is, each of the first layer 31, second layer 32, third layer 33, and wall portion 34 has magnetism.
  • the holding body 30 aims to improve coil performance by suppressing eddy current loss and leakage magnetic flux through magnetism, and by increasing the coupling coefficient.
  • the relative magnetic permeability of the holding body 30 is preferably 2.0 or more, and may be 2.0 or more and 10.0 or less.
  • the relative magnetic permeability of the holding body 30 is more preferably 5.0 or more, and may be 5.0 or more and 10.0 or less.
  • the relative magnetic permeability of the holding body 30 is not particularly limited, if it is too large, the flexibility and strength of the holding body 30 may be undesirably impaired. Therefore, the relative magnetic permeability of the holding body 30 may be 200 or less.
  • the height of the wall portion 34 is not particularly limited, it may be, for example, 0.5 mm or more, or 1.0 mm or more.
  • the higher the height of the wall portion 34 the higher the effect of suppressing eddy current loss and the higher the coupling coefficient tends to be.
  • the holder 30 in this embodiment includes, for example, resin and a plurality or countless number of magnetic particles made of a magnetic material.
  • the magnetic particles are held by resin as a holding material.
  • the resin contained in the holder 30 has insulating properties. Insulating means that the volume resistivity is 10 10 ⁇ m or more.
  • the magnetic particles may be formed from one or more of ferrite, especially soft magnetic material ferrite, nanocrystalline magnetic material, silicon steel, electromagnetic soft iron, and amorphous metal.
  • the resin as retaining material may be glass fiber reinforced polyamide. That is, the resin may be formed from a material containing polyamide as a thermoplastic resin (thermoplastic material) and glass fiber.
  • the material for forming the holder 30 is not particularly limited.
  • connection terminal 51 is connected to the radially outer end of the turn portion 117 in the first planar coil 11.
  • the second connection terminal 52 is connected to the radially outer end of the turn portion 127 in the second planar coil 12 .
  • the first connection terminal 51 and the second connection terminal 52 can be used, for example, when connecting to the high frequency current supply section 1A or the conversion section 2A.
  • the connection between the first connection terminal 51 and the turn portion 117 and the connection between the second connection terminal 52 and the turn portion 127 may be performed by ultrasonic bonding.
  • the connection method is not limited, and for example, connection using a conductive adhesive may be employed.
  • the simulation conditions are as shown in the following two patterns (1) and (2).
  • the conditions common to patterns (1) and (2) are as follows. - The supplied high frequency current is 40A and the frequency is 85KHz. - The electrical conductivity of the first planar coil 11 and the second planar coil 12 formed of copper is 6.45 ⁇ 10 7 [S/m]. - The relative magnetic permeability of the magnetic shielding member 20 is 3000, and the relative magnetic permeability of the holding body 30 is 5.0. - The width of the conductor 11E of the first planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 in the direction of the IV-IV line shown in FIG. The width of the conductor 11E of the planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 is 200 mm.
  • Table 1 The results of the simulation (1) above are shown in Table 1 below.
  • Table 1 In the left column of Table 1, a plurality of values of the thickness of the first planar coil 11 are shown.
  • the Q value corresponding to the combination of the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 is shown.
  • the locations marked with "*1" in the left vertical column indicate that the dimension of the gap between the first planar coil 11 and the second planar coil 12 is 1.0 mm. In the locations without the "*1" mark, the dimension of the gap between the first planar coil 11 and the second planar coil 12 is 0.5 mm.
  • the inventor of the present invention set the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm when the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked on the magnetic shielding member 20 and the holder 30. It has been found that by setting the thickness to 0.35 mm or less, a phenomenon occurs in which the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved. Specifically, in use in a predetermined frequency band, when the thickness of the second planar coil overlapping the first planar coil 11 is set to be between 0.15 mm and 0.35 mm, the coil component 10 It was found that a maximum value of the Q value occurs. Specifically, the predetermined frequency band is a frequency band of 75 KHz or more and 100 KHz or less, and when it is 79 KHz or more and 90 KHz or less, the performance of the coil component 10 is surely improved.
  • FIG. 6 is a diagram showing a graph showing simulation results under the conditions. In FIG. 6, the Q value corresponding to the thickness is plotted. Referring to FIG.
  • the thickness of the second planar coil 12 is preferably 0.15 mm or more.
  • the above simulation results show that by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less, the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved. is supported.
  • the thickness of the second planar coil 12 may be 0.20 mm or more and 0.275 mm or less, or 0.225 mm or more and 0.275 mm or less. In these cases, the coil performance can be improved more reliably.
  • the thickness of the first planar coil 11 is 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.25 mm
  • the gap between the first planar coil 11 and the second planar coil 12 is 1.5 mm.
  • the Q value in the case of "0 mm” is 204.8.
  • the Q value is 196.1. From this result, it is presumed that there is a tendency for performance to improve as the gap becomes larger.
  • a desirable value of the gap may be, for example, 0.5 mm or more and 1.5 mm.
  • the Q value of the first planar coil 11 is The thicker the layer, the larger the layer tends to be. This is thought to be because the resistance decreases as the copper thickness (thickness of the first planar coil 11) increases, but it reaches saturation at a thickness of about 1 mm, and no significant improvement is seen even if it becomes thicker than that. Ta.
  • the Q value is sufficiently large compared to the case where the first planar coil is made thick to about 0.5 mm. is obtained.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be appropriately set in consideration of the weight and economical efficiency of the coil component, but it is desirable that the thickness be 0.1 mm or more.
  • Table 2 shows the relationship between thickness and Q value.
  • the above simulation results also show that by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less, the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved. is supported.
  • Table 3 shows the simulation results when the frequency of the supplied current was changed from 85 KHz to 79 KHz and 90 KHz under the above simulation condition (1).
  • the performance of the coil component 10 can be improved by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less. It can be seen that there is a noticeable improvement.
  • the width of the conductor 11E of the first planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 is 326 mm.
  • Other conditions are the same as in the simulation described above.
  • the Q value was simulated when the thickness of the first planar coil 11 was fixed at 0.5 mm and the thickness of the second planar coil 12 was 0.5 mm, 0.35 mm, 0.25 mm, and 0.2 mm. .
  • the simulation results are shown in Table 4 below.
  • the width of the conductor 11E of the first planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 in the direction of the IV-IV line shown in FIG. 2 is 470 mm, which is perpendicular to the IV-IV line.
  • the width of the conductor 11E of the first planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 in the direction is 570 mm.
  • the other specific conditions are the same as in the simulation described above.
  • pattern (1) when the thickness of the first planar coil 11 is fixed at 0.5 mm and the thickness of the second planar coil 12 is 0.5 mm, 0.35 mm, 0.25 mm, and 0.15 mm. The Q value of was simulated.
  • the simulation results for pattern (1) are shown in Table 5 below.
  • pattern (2) the thickness of the first planar coil 11 is fixed at 0.5 mm, and the thickness of the second planar coil 12 is 0.5 mm, 0.30 mm, 0.25 mm, and 0.15 mm.
  • the Q value was simulated.
  • the simulation results for pattern (2) are shown in Table 6 below.
  • the simulation results for pattern (1) are shown in FIG. 7, and the simulation results for pattern (2) are shown in FIG.
  • the performance of the coil component 10 can be significantly improved by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the maximum value of the Q value occurs when the thickness of the second planar coil 12 is 0.2 mm or more and 0.3 mm or less.
  • Coil component 10 according to the present embodiment can be used as a power transmission coil in power transmission device 1 of wireless power transmission system S described above, and can be used as a power reception coil in power reception device 2.
  • the first connection terminal 51 and the second connection terminal 52 are connected to the high frequency current supply unit 1A or the AC power source as shown in FIG.
  • the current is passed from the first connection terminal 51 to the first planar coil 11 and the second planar coil 12, and then from the second connection terminal 52 to the high frequency current supply unit 1A or AC It can be passed to the power supply.
  • the current is passed from the second connection terminal 52 to the second planar coil 12 and the first planar coil 11, it can be made to flow from the first connection terminal 51 to the high frequency current supply section 1A or the AC power supply. Thereby, a magnetic field including lines of magnetic force along the central axis of the planar coil 11 can be generated.
  • the coil component 10 when used as the power receiving coil, the first planar coil 11 and the second planar coil are A high frequency current can be generated at 12. This high frequency current can then be supplied to an external device from the first connection terminal 51 or the second connection terminal 52.
  • the coil component 10 can also be used in transformers, antennas, and the like.
  • the coil component 10 when the coil component 10 functions as a primary coil in a transformer, the first connection terminal 51 and the second connection terminal 52 are connected to an AC power source. By supplying high-frequency current, magnetic flux can be supplied from the center of the planar coil to the iron core.
  • the coil component 10 includes the first planar coil 11, the second planar coil 12 superimposed on the first planar coil 11, and the second planar coil 12 in the first planar coil 11.
  • a magnetic holding body 30 including a portion covering a surface opposite to the facing surface, and arranged to face a surface opposite to the surface facing the first planar coil 11 in the covering portion of the holding body 30.
  • a magnetic shielding member 20 is provided.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are connected in series, and the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the coil component 10 According to the coil component 10 according to the present embodiment, performance can be improved while suppressing an increase in size and weight.
  • the larger the thickness of the coil the higher the inductance can be obtained in the coil, and the more the coil performance such as the Q value tends to improve.
  • the inventor of the present invention has found through extensive research that such a tendency does not necessarily occur in a configuration in which a planar coil is stacked on a magnetic member in a series-connected state. Then, the present inventor supplies an alternating current or an alternating magnetic field in a predetermined frequency band in a configuration in which the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked in this order on the magnetic shielding member 20 and the holder 30.
  • the maximum value of the Q value occurs when the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm, regardless of the thickness of the first planar coil 11. did. Based on this knowledge, it has been found that the performance of the coil component 10 can be improved by using the second planar coil 12 with a thickness of 0.25 mm, for example, than when using the second planar coil 12 with a thickness of 0.5 mm. did.
  • the second planar coil 12 can be made thinner by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less. Then, the performance of the coil component 10 can be improved as much as possible when used in a predetermined frequency band. Thereby, the performance of the coil component 10 can be improved while suppressing an increase in the overall size and weight of the coil component 10.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked in this order on the magnetic shielding member 20 and the holder 30, when an alternating current or an alternating magnetic field in a predetermined frequency band is supplied, the first planar coil
  • the phenomenon that the maximum value of the Q value occurs when the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm, regardless of the thickness of the coil 11, is a phenomenon that is difficult to predict based on common technical knowledge.
  • the above-mentioned coil component which was created based on such a phenomenon, has a remarkable effect that greatly contributes to improving the performance of the coil component.
  • the inventor of the present invention supplies the first planar coil 11 and the second planar coil 12 with an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, particularly 79 KHz or more and 90 KHz or less, or supplies an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less
  • the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm, regardless of the thickness of the first planar coil 11. It was found that a local maximum value of the Q value occurs.
  • the configuration in which the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less means that the AC current or AC magnetic field in a predetermined frequency band is 75 KHz or more and 100 KHz or less, particularly 79 KHz or more and 90 KHz or less. or an alternating current magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less, especially 79 KHz or more and 90 KHz or less, the performance is significantly improved.
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less as described above, the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.1 mm or more and 1.0 mm or less. It is preferable. With this configuration, the coil component 10 can be made extremely thin and lightweight while satisfying the performance required in, for example, non-contact power transmission of relatively high power. Therefore, it is possible to provide a coil component 10 that is extremely practical.
  • the gap between the first planar coil 11 and the second planar coil 12 may be 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. According to this configuration, the performance of the coil component 10 can be effectively improved without hindering the reduction in thickness.
  • the holding body 30 includes resin and magnetic particles held by the resin.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 can be integrated in a stable state.
  • the relative magnetic permeability of the holding body 30 may be 5.0 or more. In this case, the magnetic permeability of the holder 30 can improve the performance of the coil component. Further, the relative magnetic permeability of the holding body 30 may be 10.0 or less. In this case, the strength of the holder 30 can be appropriately ensured, and the state of connection between the holder 30 and each of the planar coils 11 and 12 can be made strong.
  • the holder 30 in this embodiment includes a wall portion 34 that protrudes from the second planar coil 12.
  • one of the plurality of turn portions 11n of the first planar coil 11 and one of the plurality of turn portions 12n of the second planar coil 12 are partially connected in the axial direction of the first planar coil 11. overlaps with A portion of the turn portion 11n of the first planar coil 11 and a portion of the turn portion 12n of the second planar coil 12, which overlap in the axial direction of the first planar coil 11, extend parallel to each other. With this configuration, the performance of the coil component 10 can be effectively improved. It is presumed that the improvement in coil performance due to this configuration is caused by suppressing eddy current loss that may occur between the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the inventor of the present invention believes that the phenomenon that the maximum point of the Q value occurs when the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm is related to the skin thickness of the coil. It has been found that the dimensional conditions under which the maximum Q value occurs varies depending on the thickness.
  • the skin thickness ⁇ is determined by the following formula.
  • the skin thickness ⁇ changes depending on the frequency of the alternating current that is applied. When the frequency of the alternating current is 75 KHz or more and 100 KHz or less, the skin thickness ⁇ is approximately 0.19 to 0.21 mm. The inventor of the present invention found that when the skin thickness ⁇ is 0.19 to 0.21 mm and the thickness of the second planar coil 12 is equal to or close to this value, the Q value becomes significant. I believe it will improve.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the coil component 10'.
  • Components similar to those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the coil component 10' further includes an even number of other planar coils 201 and 202 arranged between the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the even number of other planar coils 201 and 202 are composed of a third planar coil 201 and a fourth planar coil 202.
  • the even number of other planar coils may be composed of four, six, etc. planar coils.
  • the first planar coil 11, the other planar coils 201, 202, and the second planar coil 12 are connected in series.
  • the thickness of at least the fourth planar coil 202 among the third planar coil 201 connected to the first planar coil 11 and the fourth planar coil 202 different from this among the other planar coils 201 and 202 is 0.15 mm. It is not less than 0.35 mm. In this embodiment, the thickness of the third planar coil 201 is also 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the thickness of the second planar coil 12, the thickness of the third planar coil 201, and the thickness of the fourth planar coil 202 are the same.
  • the size of the first planar coil 11 is within the same range as in the above-described embodiment, and the thickness may be, for example, 0.2 mm or more and 1.0 mm or less. Further, when the thickness of the third planar coil 201 is set to a value outside of 0.15 mm or more and 0.35 mm or less, the thickness of the third planar coil 201 may be 1.0 mm or less, and the first planar coil The thickness may be the same as that of No. 11.
  • the coil component 10' can also improve performance while suppressing increase in size and weight. More specifically, an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, particularly 79 KHz or more and 90 KHz or less, is supplied to the first planar coil 11, other planar coils 201, 202, and second planar coil 12, or an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz is supplied.
  • the performance of the coil component 10' can be significantly improved especially when an alternating current magnetic field of 79 KHz or more and 90 KHz or less is supplied.
  • the first planar coil 11 has a thickness of 0.5 mm
  • the third planar coil 201 has a thickness of 0.25 mm
  • the fourth planar coil 202 has a thickness of 0.25 mm
  • the second planar coil 12 has a thickness of 0.25 mm.
  • the Q value was 227.
  • the thickness of the first planar coil 11 is 0.5 mm
  • the thickness of the third planar coil 201 is 0.50 mm
  • the thickness of the fourth planar coil 202 is 0.25 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.5 mm.
  • the Q value was simulated with 0.25 mm
  • the Q value was 202.
  • the Q value was 101.
  • the above simulation results show that when an even number of planar coils are stacked and the applied current is between 75 KHz and 100 KHz, especially between 79 KHz and 90 KHz, at least the coil closest to the magnetic material (20, 30) It can be confirmed that the coil performance can be improved by setting the thickness of the planar coils other than the first planar coil 11 to 0.25 mm. Although simulation results are omitted, the inventors of the present invention have determined that in the configuration of this embodiment, the thickness of the planar coils other than the first planar coil 11 is 0.25 mm within the range of 0.15 mm to 0.35 mm. It has been confirmed that coil performance can be improved even if the value is different from the above.
  • a coil component 10A according to another embodiment 2 shown in FIG. 10 includes a second magnetic shield in addition to the first planar coil 11, second planar coil 12, magnetic shield member 20, and holder 30 shown in FIGS. 2 to 5. It further includes a member 60.
  • the magnetic shielding member 20 may be referred to as the first magnetic shielding member 20 for convenience of explanation.
  • the second magnetic shield member 60 faces a surface opposite to a surface of the holder 30 (magnetic member) in the first magnetic shield member 20 that faces the first layer 31 (the part that covers the surface 111B of the first planar coil 11). It is arranged so that although the second magnetic shielding member 60 has a plate shape, its shape is not particularly limited.
  • the second magnetic shield member 60 faces the first magnetic shield member 20 with a gap in the direction in which the first planar coil 11 and the second planar coil 12 overlap.
  • the material of the first magnetic shield member 20 and the material of the second magnetic shield member 60 are different from each other.
  • the relationship between the first magnetic shield member 20 and the second magnetic shield member 60 is as follows.
  • the volume resistivity of the first magnetic shield member 20 is larger than the volume resistivity of the second magnetic shield member 60.
  • the volume resistivity of the first magnetic shield member 20 may be 10 2 times or more, 10 3 times or more, 10 4 times or more, or 10 5 times the volume resistivity of the second magnetic shield member 60. It may be more than that, or it may be more than 10 6 times.
  • the relative magnetic permeability of the first magnetic shield member 20 is greater than the relative magnetic permeability of the second magnetic shield member 60.
  • the relative magnetic permeability of the first magnetic shield member 20 may be 100 times or more, 200 times or more, 500 times or more, or 1000 times or more the relative magnetic permeability of the second magnetic shield member 60. , 2000 times or more.
  • the second magnetic shield member 60 faces the first magnetic shield member 20 with a gap, but may be in direct contact with the first magnetic shield member 20.
  • the second magnetic shield member 60 and the first magnetic shield member 20, a spacer may be provided between them.
  • the second magnetic shield member 60 is made of a metal material and has electrical conductivity. Specifically, in this example, the second magnetic shield member 60 contains aluminum, and is specifically formed of aluminum. Note that the second magnetic shield member 60 may be formed of aluminum alloy, copper, stainless steel, or the like.
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the coil component 10A is configured to very significantly improve its performance. That is, when the coil component 10A is specifically used, it is applied to, for example, the power transmission system S shown in FIG. It is configured to be supplied with a current, or to be supplied with an alternating magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or 79 KHz or more and 90 KHz or less. Thereby, the coil component 10A exhibits a useful function.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the first planar coil 11, the second planar coil 12, the holder 30, and the magnetic shield member 20 may be formed with the same shape and dimensional conditions as each element of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5, etc. .
  • the wall portion 34 may not be provided.
  • Table 7 shows the evaluation results of the coil component 10A and its comparative examples 1-A and 1-B.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.25 mm.
  • Comparative Example 1-A is a coil component in which the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 are set to 0.5 mm, and the other configurations are the same as the coil component 10A.
  • Comparative Example 1-B the thickness of the first planar coil 11 was set to 0.25 mm, the thickness of the second planar coil 12 was set to 0.5 mm, and the other configuration was the same as that of the coil component 10A. It is a coil part. Note that in the coil component 10A, Comparative Example 1-A, and Comparative Example 1-B, the first planar coil 11 is made of aluminum, and the second planar coil 12 is made of copper. Note that the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • the Q value of the coil component 10A is 183, which is higher than the Q value of Comparative Example 1-A (130) and the Q value of Comparative Example 1-B (120). Further, the loss on the coil component 10A (the loss on the magnetic shielding member 60 and the loss on the coils 11 and 12) is lower than the loss in Comparative Example 1-A and the loss in Comparative Example 1-B. Further, although the simulation was performed with the frequency of the alternating current supplied to the coil component being 85 KHz, the alternating current resistance of the coil component 10A is also lower than that of Comparative Example 1-A and Comparative Example 1-B.
  • the high performance of the coil component 10A can be confirmed.
  • the coil component 10A secures higher performance than Comparative Example 1-A while using less material for the coil than Comparative Example 1-A. This point supports the usefulness of the present disclosure.
  • the coil component 10A and Comparative Example 1-B use two coils under the same conditions, there is a significant difference in performance.
  • One of the features of the present disclosure is the arrangement of the coil so that the thickness is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the first layer 31 of the holder 30 (the portion that covers the surface 111B of the first planar coil 11) entirely covers the surface 111B of the first planar coil 11.
  • the first layer 31 of the holder 30 is formed on the surface opposite to the surface of the first planar coil 11 that faces the second planar coil 12. It partially covers the surface 111B.
  • the first layer 31 is composed only of the portion facing the surface 111B, unlike the configurations described in FIGS. 2 to 5.
  • each turn portion 11n of the first planar coil 11 extends in a curved shape connected to the first straight portion 11ns1 extending along the straight line and the first straight portion 11ns1.
  • It has a circular shape, including a third straight part 11ns3 connected to the corner part 11nc2 and extending along a straight line, a third corner part 11nc3 connected to the third straight part 11ns3 and extended in a curved shape, and other parts.
  • each turn portion 12n of the second planar coil 12 includes a first straight portion 12ns1, a first corner portion 12nc1, a second straight portion 12ns2, and a second corner portion 12nc2. , a third straight portion 12ns3, a third corner portion 12nc3, and other portions, and has a circular shape.
  • the first layer 31 of the holder 30 covers the first straight portion 11ns1, the second straight portion 11ns2, and the third straight portion 11ns3.
  • the first layer 31 of the holder 30 does not cover the first corner portion 11nc1, the second corner portion 11nc2, and the third corner portion 11nc3.
  • the holder 30 does not overlap the first corner portion 11nc1, the second corner portion 11nc2, and the third corner portion 11nc3 in the direction in which the first planar coil 11 and the second planar coil 12 overlap.
  • the holding body 30 in this example includes a plurality of, in this example three, mutually separated pieces 301 to 303.
  • the holder 30 includes a first piece 301, a second piece 302, and a third piece 303.
  • Each of the pieces 301 to 301 includes a first layer 31, which covers the first planar coil 11.
  • the first layer 31 of the first piece 301 covers the first straight portion 11ns1.
  • the first layer 31 of the second piece 302 covers the second straight portion 11ns2.
  • the first layer 31 of the third piece 303 covers the third straight portion 11ns3.
  • Each of the pieces 301 to 301 includes a first layer 31 and a plurality of guide holding plate portions 35 rising from the first layer 31.
  • the guide holding plate portion 35 is made of the same material as the first layer 31 and has magnetism.
  • the plurality of guide holding plate parts 35 extend linearly parallel to each other.
  • a space is formed between adjacent guide holding plate portions 35 to accommodate the straight portions (11ns1, 11ns2, 11ns3, 12ns1, 12ns2, 12ns3).
  • the holder 30 has a linear portion (11ns1, 11ns2, 11ns3) of the first planar coil 11 and a linear portion (12ns1, 12ns2, 12ns3) of the second planar coil 12 between the adjacent guide holding plate portions 35.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are held in an overlapping state in this order.
  • insulating resin may be filled between the straight portions (11ns1, 11ns2, 11ns3) of the first planar coil 11 and the straight portions (12ns1, 12ns2, 12ns3) of the second planar coil 12.
  • a spacer made of the same material as the holding body 30 may be filled.
  • the portion of the first planar coil 11 that does not overlap with the holder 30 overlaps with the magnetic shielding member 20 with a gap (layer of air) provided therebetween, as shown in FIG.
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • Coil component 10B is configured to very significantly improve its performance. That is, when the coil component 10B is specifically used, it is applied to the power transmission system S shown in FIG. It is configured to be supplied with a current, or to be supplied with an alternating magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or 79 KHz or more and 90 KHz or less. Thereby, the coil component 10B exhibits a useful function.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the first planar coil 11, the second planar coil 12, the holder 30, and the magnetic shield member 20 may be formed with the same shape and dimensional conditions as each element of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5, etc. .
  • the coil component 10 and the coil component 10B have no essential difference, although there are some differences in shape in the details of the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the direction in which the first planar coil 11 circulates and the direction in which the second planar coil 12 circulates are opposite to those of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5 and the like.
  • the number of turns of the first planar coil 11 and the number of turns of the second planar coil 12 are different from those of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5 and the like.
  • the configuration of such details is not particularly limited.
  • Table 8 shows the evaluation results of the coil component 10B and its comparative examples 2-A and 2-B.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.25 mm.
  • Comparative Example 2-A is a coil component in which the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 are set to 0.5 mm, and the other configurations are the same as the coil component 10B.
  • Comparative Example 2-B the thickness of the first planar coil 11 was set to 0.25 mm, the thickness of the second planar coil 12 was set to 0.5 mm, and the other configurations were the same as the coil component 10B. It is a coil part. Note that in the coil component 10B, Comparative Example 2-A, and Comparative Example 2-B, the first planar coil 11 is made of aluminum, and the second planar coil 12 is made of copper. Note that the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • the "present disclosure" in the left vertical column of Table 8 indicates the coil component 10B, and the column on the right side shows the simulated coil thickness conditions of the coil component 10B, the Q value calculated in the simulation, the loss, and the resistance. They are shown in order.
  • the simulated coil thickness conditions for the comparative example and the Q calculated in the simulation are shown. Value, loss, and resistance are shown in order.
  • the Q value of the coil component 10B is 95, which is higher than the Q value of Comparative Example 2-A (84) and the Q value of Comparative Example 2-B (78). Further, the loss on the coil component 10B (the loss on the magnetic shielding member 60 and the loss on the coils 11 and 12) is lower than the loss in Comparative Example 2-A and the loss in Comparative Example 2-B. Furthermore, although the simulation was conducted with the frequency of the alternating current supplied to the coil component being 85 KHz, the coil component 10B also has a lower alternating current resistance than Comparative Examples 2-A and 2-B.
  • the high performance of the coil component 10B can be confirmed.
  • the coil component 10B secures higher performance than Comparative Example 2-A while using less material for the coil than Comparative Example 2-A. This point supports the usefulness of the present disclosure.
  • a coil component 10C according to another embodiment 4 shown in FIG. 13 includes a first planar coil 11, a second planar coil 12, and a holder 30, but does not include a magnetic shielding member 20. This configuration is useful when applied to a power transmission device.
  • the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30 have the same configuration as described using FIGS. 2 to 5 and the like.
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • Coil component 10C is configured to very significantly improve its performance. That is, when the coil component 10C is specifically used, it is applied to the power transmission system S shown in FIG. It is configured to be supplied with a current, or to be supplied with an alternating magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or 79 KHz or more and 90 KHz or less. Thereby, the coil component 10C exhibits a useful function.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30 may be formed with the same shape and dimensional conditions as each element of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5, etc. Note that the coil component 10 and the coil component 10C may have different shapes in the details of the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • Table 9 shows the evaluation results of the coil component 10C and its comparative examples 3-A and 3-B.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.25 mm.
  • Comparative Example 3-A is a coil component in which the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 are set to 0.5 mm, and the other configurations are the same as the coil component 10C.
  • the thickness of the first planar coil 11 was set to 0.25 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 was set to 0.5 mm
  • the other configuration was the same as that of the coil component 10C. It is a coil part.
  • the first planar coil 11 is made of aluminum
  • the second planar coil 12 is made of copper. Note that the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • the "present disclosure” in the left vertical column of Table 9 indicates the coil component 10C, and the column on the right shows the simulated coil thickness conditions, Q value, loss, and resistance calculated in the simulation of the coil component 10C. They are shown in order.
  • the simulated coil thickness conditions for the comparative example and the Q calculated in the simulation are shown. Value, loss, and resistance are shown in order.
  • the Q value of the coil component 10C is 195, which is higher than the Q value of Comparative Example 3-A (190) and the Q value of Comparative Example 3-B (167). Further, the loss on the coil component 10C (loss on the coils 11 and 12) is lower than the loss in Comparative Example 3-A and the loss in Comparative Example 3-B. Further, although the simulation was performed with the frequency of the alternating current supplied to the coil component being 85 KHz, the alternating current resistance of the coil component 10C is also lower than that of Comparative Example 3-A and Comparative Example 3-B.
  • the high performance of the coil component 10C can be confirmed.
  • the coil component 10C secures higher performance than Comparative Example 3-A while using less material for the coil than Comparative Example 3-A. This point supports the usefulness of the present disclosure.
  • the coil component 10D shown in FIGS. 14 to 16 includes a first planar coil 11, a second planar coil 12, a holder 30, and a magnetic block material 70. This configuration is useful when applied to a power transmission device.
  • the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30 have the same configuration as described using FIGS. 2 to 5 and the like.
  • the coil component 10D includes a plurality of magnetic block members 70, four in this example.
  • the magnetic block material 70 is located so as to cover the surface 111B of the first layer 31 of the holding body 30, which is the surface opposite to the surface facing the first planar coil 11.
  • the magnetic block material 70 has an elongated plate shape and covers only a portion of the first planar coil 11.
  • Each of the magnetic block members 70 has its longitudinal direction extending in the radial direction of the first planar coil 11 and the second planar coil 12 from a position radially outward from the center of the first planar coil 11 and the second planar coil 12. It is arranged like this.
  • the four magnetic blocks 70 are arranged at intervals of 90 degrees in the circumferential direction, and are arranged so as to form a cross shape when viewed in the direction in which the first planar coil 11 and the second planar coil 12 overlap.
  • three of the four magnetic block materials 70 each have a linear portion of the first planar coil 11 ( 11ns1, 11ns2, 11ns3) and any of the straight line portions (12ns1, 12ns2, 12ns3) of the second planar coil 12 at the midpoint of each portion.
  • the number and position of the magnetic blocks 70 are not particularly limited.
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • Coil component 10D is configured to very significantly improve its performance. That is, when the coil component 10D is specifically used, it is applied to the power transmission system S shown in FIG. It is configured to be supplied with a current, or to be supplied with an alternating magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or 79 KHz or more and 90 KHz or less. Thereby, the coil component 10D exhibits a useful function.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be, for example, 0.1 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the first planar coil 11, the second planar coil 12, and the holder 30 may be formed with the same shape and dimensional conditions as each element of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5, etc.
  • the coil component 10 and the coil component 10D have no essential difference, although there are some differences in shape in the details of the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the direction in which the first planar coil 11 circulates and the direction in which the second planar coil 12 circulates are opposite to those of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5 and the like.
  • the number of turns of the first planar coil 11 and the number of turns of the second planar coil 12 are different from those of the coil component 10 described using FIGS. 2 to 5 and the like.
  • the configuration of such details is not particularly limited.
  • Table 10 shows the evaluation results of the coil component 10D and its comparative examples 4-A and 4-B.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.25 mm.
  • Comparative Example 4-A is a coil component in which the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 are set to 0.5 mm, and the other configurations are the same as the coil component 10D.
  • Comparative Example 4-B the thickness of the first planar coil 11 was set to 0.25 mm, the thickness of the second planar coil 12 was set to 0.5 mm, and the other configuration was the same as that of the coil component 10D. It is a coil part. Note that in the coil component 10D, Comparative Example 4-A, and Comparative Example 4-B, the first planar coil 11 is made of aluminum, and the second planar coil 12 is made of copper. Note that the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • the Q value of the coil component 10D is 235, which is higher than the Q value of Comparative Example 4-A (156) and the Q value of Comparative Example 4-B (142). Further, the loss on the coil component 10D (loss on the coils 11 and 12) is lower than the loss in Comparative Example 4-A and the loss in Comparative Example 4-B. Further, although the simulation was performed with the frequency of the alternating current supplied to the coil component being 85 KHz, the alternating current resistance of the coil component 10D is also lower than that of Comparative Example 4-A and Comparative Example 4-B.
  • a plurality of values are set for the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 in the coil component 10 in the above-described embodiment, and the Q value corresponding to each is determined. Calculated.
  • the "condition that the first planar coil 11 is made of aluminum and the second planar coil 12 is made of copper" or the "dimensional condition" deviates from the embodiment described using FIGS. 2 to 5.
  • a simulation of the Q value of the coil component was also conducted as a comparative example. Note that the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • the detailed conditions in the simulation are as follows. - The supplied high frequency current is 40A and the frequency is 85KHz. - The electrical conductivity of the first planar coil 11 made of aluminum is 3.77 ⁇ 10 7 [S/m]. The electrical conductivity of the second planar coil 12 made of copper is 5.98 ⁇ 10 7 [S/m]. - The relative magnetic permeability of the magnetic shielding member 20 is 3000, and the relative magnetic permeability of the holding body 30 is 5.0. - The width of the conductor 11E of the first planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 in the direction of the IV-IV line shown in FIG. The width of the conductor 11E of the planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 is 200 mm.
  • Table 11 The results of simulation regarding the above embodiment are shown in Table 11 below. Under “Embodiment” listed at the top of Table 11, a plurality of dimensional conditions of the coil component 10 according to the embodiment, the weight W per square meter (Kg/m 2 ), and the simulation result Q The value and Z (impedance ( ⁇ )) are shown one above the other. On the other hand, the results of the simulation regarding the comparative example are shown in Table 12 below. Under “Comparative Example” listed at the top of Table 12, there are multiple dimensional conditions of the coil component according to the comparative example, weight per square meter W (Kg/m 2 ), Q value that is the simulation result, and Z (impedance ( ⁇ )) is shown vertically.
  • the coil component according to the comparative example has the same basic structure as the coil component 10, except that the dimensional conditions and the coil material conditions differ from the conditions of the embodiment. Moreover, the above-mentioned "weight W per 1 square meter of the coil component 10 (Kg/m 2 )" is the sum of the weight per 1 square meter of the first planar coil 11 and the weight W per 1 square meter of the second planar coil 12. means. The weight per square meter of each coil is calculated by multiplying the specific gravity (weight per cubic meter) of the material and the thickness for each of the first planar coil 11 and the second planar coil 12.
  • the weight W per square meter (Kg/m 2 ) of a copper coil with a thickness of 0.25 mm is 2.24 Kg/m 2 when the specific gravity is 8960 Kg/m 3 .
  • the specific gravity can be determined once the material is specified, but it can also be determined by dividing the current weight by the volume of the coil fragment.
  • the inventor of the present invention set the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm when the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked on the magnetic shielding member 20 and the holder 30. It has been found that by setting the thickness to 0.35 mm or less, a phenomenon occurs in which the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved.
  • the coil component 10 in use in a predetermined frequency band, when the thickness of the second planar coil overlapping the first planar coil 11 is set to be between 0.15 mm and 0.35 mm, the coil component 10 It was found that the Q value of Specifically, the predetermined frequency band is a frequency band of 75 KHz or more and 100 KHz or less, and when it is 79 KHz or more and 90 KHz or less, the performance of the coil component 10 is surely improved.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of aluminum is 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 made of copper is 0.5 mm. is 0.25 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of aluminum is 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 made of copper is 0.35 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of aluminum is 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 made of aluminum is 0.25 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of aluminum is 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 made of aluminum is 0.35 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of aluminum is 1.0 mm, and the thickness of the second planar coil 12 made of aluminum is 0.25 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 made of aluminum is 0.25 mm, and the thickness of the second planar coil 12 made of aluminum is 0.25 mm.
  • the thickness of the second planar coil 12 in each simulation is set between 0.15 mm and 0.35 mm.
  • the Q value in simulation 6 is the smallest, 129.3, and the Q values in simulations 1 to 5 are 140 or more.
  • the thickness of the coil corresponding to the second planar coil is outside the range of 0.15 mm or more and 0.35 mm or less.
  • the Q value in Comparative Examples 1, 3 to 8 is at most 124.2 in Comparative Example 7, which is smaller than the Q value calculated in the simulation regarding the embodiment, and is significantly larger than that in the simulations 1 to 5. small.
  • the thickness of the aluminum coil corresponding to the first planar coil is 0.5 mm
  • the thickness of the copper coil corresponding to the second planar coil is 0.5 mm.
  • Comparative Example 5 the conditions of the first planar coil and the second planar coil are the same as those of Simulation 1 of the embodiment, but the Q value thereof is 50 or more smaller than that of Simulation 1. Further, in Comparative Example 4, the thickness of the aluminum coil corresponding to the first planar coil is 0.5 mm, and the thickness of the aluminum coil corresponding to the second planar coil is 0.5 mm. Comparative example 4 has the same conditions for the first planar coil and the material of the second planar coil as simulation 3 of the embodiment, but its Q value is about 30 smaller than in simulation 3.
  • the above simulation results show that by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less, the performance of the coil component 10 when used in a predetermined frequency band is significantly improved. is supported. Note that in the above simulation, the condition that the thickness of the second planar coil 12 is in the range of 0.15 mm or more and less than 0.25 mm was not verified, but the present invention shows that relatively high coil performance can be ensured even in this range. The person has confirmed. When the thickness of the second planar coil 12 is less than 0.15 mm or greater than 0.35 mm, the Q value tends to decrease.
  • the thickness of the second planar coil 12 may be around the middle of 0.15 to 0.35 mm, the thickness of the second planar coil 12 may be 0.20 mm or more and 0.30 mm or less, and the thickness is 0. It may be .20 mm or more and 0.275 mm or less, or it may be 0.225 mm or more and 0.275 mm or less.
  • the thickness of the first planar coil 11 may be 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the thickness of the first planar coil 11 is in the range of 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the thickness of the first planar coil 11 is 0.25 mm, and its Q value is small compared to simulations 1 to 5. This result supports the effectiveness of the condition that the thickness of the first planar coil 11 is 0.5 mm or more and 1.0 mm or less.
  • the thickness of the first planar coil 11 in simulation 5 is twice that of the first planar coil 11 in simulation 3, but the Q value of both is large. does not change. From this result, it can be inferred that ensuring performance by ensuring the thickness of the first planar coil 11 tends to be saturated from a thickness of 1 mm. From this point of view, it is effective to set the thickness of the first planar coil 11 to 1.0 mm or less in order to rationally obtain the coil component 10 in consideration of thickness control and weight control.
  • the first planar coil 11 includes aluminum. This allows weight reduction.
  • the total weight of the first planar coil 11 and the second planar coil 12 is kept small. Specifically, in simulations 1 to 6, the sum of the weight per square meter of the first planar coil 11 and the weight per square meter of the second planar coil 12 is 5 kg/m 2 or less.
  • the total weight per square meter is large, greater than 5Kg/m 2 (5.1Kg/m 2 , 6.7Kg/m 2 , 8.9Kg/m 2 ).
  • the coil component 10 according to the present embodiment reasonably ensures coil performance (Q value).
  • the coil component 10 subjected to such simulation desired performance can be easily ensured while suppressing enlargement, weight increase, and cost.
  • the larger the thickness of the coil the higher the inductance can be obtained in the coil, and the more the performance of the coil, such as the Q value, tends to improve.
  • the inventor of the present invention has found through extensive research that such a tendency does not necessarily occur in a configuration in which a planar coil is stacked on a magnetic member in a series-connected state.
  • the present inventor supplies an alternating current or an alternating magnetic field in a predetermined frequency band in a configuration in which the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked in this order on the magnetic shielding member 20 and the holder 30.
  • a phenomenon occurs in which the Q value becomes extremely high when the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm, regardless of the thickness of the first planar coil 11. I learned about it. Based on this knowledge, it has been found that the performance of the coil component 10 can be improved by using the second planar coil 12 with a thickness of 0.25 mm, for example, than when using the second planar coil 12 with a thickness of 0.5 mm. did.
  • the second planar coil 12 can be made thinner by setting the thickness of the second planar coil 12 to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less. Then, the performance of the coil component 10 can be improved as much as possible when used in a predetermined frequency band. Thereby, the performance of the coil component 10 can be improved while suppressing an increase in the overall size and weight of the coil component 10.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are stacked in this order on the magnetic shielding member 20 and the holder 30, when an alternating current or an alternating magnetic field in a predetermined frequency band is supplied, the first planar coil
  • the phenomenon that the Q value becomes extremely high when the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm, regardless of the thickness of the second planar coil 11, is a phenomenon that is difficult to predict based on common technical knowledge.
  • the above-mentioned coil component which was created based on such a phenomenon, has a remarkable effect that greatly contributes to improving the performance of the coil component.
  • the material of the first planar coil 11 a material containing aluminum is used. As a result, a reasonably high coil performance can be ensured while suppressing weight increase more effectively and reducing costs. Therefore, according to the present embodiment, desired performance can be easily ensured while suppressing enlargement, weight increase, and cost.
  • the inventor of the present invention supplies the first planar coil 11 and the second planar coil 12 with an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, particularly 79 KHz or more and 90 KHz or less, or supplies an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less
  • the thickness of the second planar coil 12 is between 0.15 mm and 0.35 mm, regardless of the thickness of the first planar coil 11. It was found that the Q value was extremely high.
  • the configuration in which the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.15 mm or more and 0.35 mm or less means that the AC current or AC magnetic field in a predetermined frequency band is 75 KHz or more and 100 KHz or less, particularly 79 KHz or more and 90 KHz or less. or an alternating current magnetic field of 75 KHz or more and 100 KHz or less, especially 79 KHz or more and 90 KHz or less, the performance is significantly improved.
  • Each form of the coil component described above is supplied with an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or 79 KHz or more and 90 KHz or less, or 85 KHz, or is supplied with an alternating current of 75 KHz or more and 100 KHz or less, or 79 KHz or more and 90 KHz or less, or 85 KHz. It is a configuration that significantly improves performance when supplied with a magnetic field.
  • the frequency of the supplied alternating current or alternating magnetic field is in a range different from 75 KHz or more and 100 KHz or less, the form of the coil component that can significantly improve performance changes from the above-mentioned form.
  • an embodiment according to the present disclosure that can improve performance in a frequency band other than 75 KHz or more and 100 KHz or less will be described.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are connected in series,
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.225 mm or more and 0.275 mm or less
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are coil components that are supplied with an alternating current of 100 KHz or more and less than 200 KHz, or are supplied with an alternating current magnetic field of 100 KHz or more and less than 200 KHz. ”
  • the above configuration is hereinafter referred to as form 6-1.
  • the coil component according to Embodiment 6-1 above may further include a magnetic shielding member 20 (Embodiment 6-2), similar to the configurations described in FIGS. 2 to 5.
  • the coil component according to Embodiment 6-1 above may further include a first magnetic shield member 20 and a second magnetic shield member 60 (Embodiment 6-3), similar to the configuration described in FIG. 10.
  • the coil component according to the above embodiment 6-1 may have a configuration in which the holder 30 partially covers the first planar coil 11 (mode 6-4), similar to the configuration described in FIGS. 11 and 12.
  • the holding body 30 may include a plurality of mutually divided pieces 301 to 303.
  • the coil component according to Embodiment 6-1 above may include a magnetic block material 70 (Embodiment 6-5), similar to the configurations described in FIGS. 14 to 16.
  • Table 13 shows coil components according to Forms 6-1 to 6-5 and evaluation results of comparative examples for each form.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.25 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 are set to 0.5 mm
  • the other configurations are the coil parts according to Forms 6-1 to 6-5. This is a coil component configured similarly to.
  • the first planar coil 11 is made of aluminum
  • the second planar coil 12 is made of copper.
  • the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • Present Disclosures 6-1 to 6-5 in the left column of Table 13 indicate coil parts according to Forms 6-1 to 6-5, and in the column on the right side, “Present Disclosures 6-1 to 6-5” indicate the simulation results of coil parts according to each form.
  • the coil thickness conditions, Q value calculated by simulation, loss, and resistance are shown in order.
  • the simulated coil thickness conditions, Q value, loss, and resistance calculated in the simulation for the comparative examples are listed. They are shown in order. Further, the simulation was performed with the frequencies of the alternating current supplied to the coil components set to 100 KHz, 150 KHz, and 200 KHz.
  • the Q value of the coil components according to each of Forms 6-1 to 6-5 is higher than the Q value of the corresponding comparative example. Further, the loss on the coil component according to each of the embodiments 6-1 to 6-5 is lower than the loss of the comparative example. Furthermore, the AC resistance of the coil components according to each of Forms 6-1 to 6-5 is lower than that of the comparative example.
  • the coil components according to Embodiments 6-1 to 6-5 are different from, for example, the coil component 10 according to the above-described embodiment in the frequency band of the supplied alternating current or alternating magnetic field, which is a usage condition.
  • the thickness ranges of the second planar coils 12 overlap.
  • the range of the thickness of the second planar coil 12 employed is the same as the thickness of the second planar coil 12 in the coil component 10 according to the above-described embodiment. narrower than the range.
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.225 mm or more and 0.275 mm or less.
  • the coil parts have the following configuration.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are connected in series,
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.075 mm or more and 0.175 mm or less
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are coil components that are supplied with an alternating current of 200 KHz or more and 1 MHz or less, or supplied with an alternating current magnetic field of 200 KHz or more and 1 MHz or less. ”
  • the above configuration is hereinafter referred to as form 7-1.
  • the coil component according to Embodiment 7-1 above may further include a magnetic shielding member 20 (Embodiment 7-2), similar to the configurations described in FIGS. 2 to 5.
  • the coil component according to Embodiment 7-1 above may further include a first magnetic shield member 20 and a second magnetic shield member 60 (Embodiment 7-3), similar to the configuration described in FIG. 10.
  • the coil component according to the above embodiment 7-1 may have a configuration in which the holder 30 partially covers the first planar coil 11 (mode 7-4), similar to the configuration described in FIGS. 11 and 12.
  • the holding body 30 may include a plurality of mutually divided pieces 301 to 303.
  • the coil component according to form 7-1 above may include a magnetic block material 70 (form 5-5), similar to the configurations described in FIGS. 14 to 16.
  • Tables 14 and 15 show evaluation results of coil components according to Forms 7-1 to 7-5 and comparative examples for each form.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.10 mm or 0.15 mm. has been done.
  • Table 14 shows the simulation results when the second planar coil 12 has a thickness of 0.10 mm
  • Table 15 shows the simulation results when the second planar coil 12 has a thickness of 0.15 mm.
  • the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • Comparative Examples 7-A1 to 7-A5 for the coil parts according to Forms 7-1 to 7-5 in which the second planar coil 12 has a thickness of 0.10 mm also have the thickness of the first planar coil 11 and the second plane
  • the thickness of the coil 12 is set to 0.5 mm, and the other structure is the same as the coil component 10D according to Forms 7-1 to 7-5.
  • Comparative Examples 7-A1 to 7-A5 for coil parts according to Forms 7-1 to 7-5 in which the thickness of the second planar coil 12 is 0.15 mm are the same as the thickness of the first planar coil 11 and the second planar coil.
  • the thickness of the coil component 12 is set to 0.5 mm, and the other configurations are the same as the coil component 10D according to Forms 7-1 to 7-5. Note that in the coil components according to Forms 7-1 to 7-5 and comparative examples, the first planar coil 11 is made of aluminum, and the second planar coil 12 is made of copper.
  • “Present Disclosures 7-1 to 7-5” in the left column of Tables 14 and 15 indicate coil parts according to Forms 7-1 to 7-5, and in the column on the right side, coil parts according to each form are shown.
  • the simulated coil thickness conditions, the Q value calculated in the simulation, the loss, and the resistance are shown in order.
  • the columns on the right side of each of "Comparative Examples 7-A1 to A5" in the left vertical column indicate the simulated coil thickness conditions, the Q value calculated in the simulation, the loss, The resistances are shown in order. Further, the simulation was performed with the frequencies of the alternating current supplied to the coil components set to 100 KHz, 150 KHz, and 200 KHz.
  • the Q values of the coil components according to each of Forms 7-1 to 7-5 are mostly higher than the Q values of the corresponding comparative examples. Further, the loss on the coil component according to each of the embodiments 7-1 to 7-5 is lower than the loss of the comparative example and the loss of the comparative example in most cases. In addition, the AC resistance of the coil components according to each of Forms 7-1 to 7-5 is lower than that of the comparative example in most cases.
  • Comparative Example 7-A1 and Comparative Example 7-A5 in Table 14 there are some conditions in which the Q value is higher than that of the present disclosure, but considering the amount of coil material used, the present disclosure is more beneficial than the comparative example. Needless to say, it is.
  • the coil parts have the following configuration. may be provided. “The first planar coil 11, a second planar coil 12 overlapped with the first planar coil 11; A holder that is a magnetic member that includes a portion (a part of the first layer explained in FIGS. 2 to 5) that covers the surface opposite to the surface facing the second planar coil 12 in the first planar coil 11, and has magnetism.
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are connected in series,
  • the thickness of the second planar coil 12 is 0.45 mm or more,
  • the first planar coil 11 and the second planar coil 12 are coil components that are supplied with an alternating current of 1.1 MHz or more or an alternating current magnetic field of 1.1 MHz or more. ”
  • the above configuration is hereinafter referred to as form 8-1.
  • the coil component according to Embodiment 8-1 above may further include a magnetic shielding member 20 (Embodiment 8-2), similar to the configurations described in FIGS. 2 to 5.
  • the coil component according to Embodiment 8-1 above may further include a first magnetic shield member 20 and a second magnetic shield member 60 (Embodiment 8-3), similar to the configuration described in FIG. 10.
  • the coil component according to the above embodiment 8-1 may have a configuration in which the holder 30 partially covers the first planar coil 11 (mode 8-4), similar to the configuration described in FIGS. 11 and 12.
  • the holding body 30 may include a plurality of mutually divided pieces 301 to 303.
  • the coil component according to Embodiment 8-1 above may include a magnetic block material 70 (Embodiment 8-5), similar to the configurations described in FIGS. 14 to 16.
  • Table 16 shows coil components according to Forms 8-1 to 8-5 and evaluation results of comparative examples for each form.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.5 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.5 mm.
  • the thickness of the first planar coil 11 is set to 0.50 mm
  • the thickness of the second planar coil 12 is set to 0.25 mm
  • the other configurations are the configurations 8-1 to 8-8-.
  • This is a coil component configured similarly to the coil component according to No. 5.
  • the first planar coil 11 is made of aluminum
  • the second planar coil 12 is made of copper.
  • the comparative example illustrated here is not necessarily excluded from the present disclosure (present invention), and may constitute the present disclosure (present invention) depending on the frequency conditions used.
  • “Present Disclosure 8-1 to 8-5” in the left vertical column of Table 16 indicates the coil parts according to Forms 8-1 to 8-5, and the column on the right side shows the simulation results of the coil parts according to each form.
  • the coil thickness conditions, Q value calculated by simulation, loss, and resistance are shown in order.
  • the simulated coil thickness conditions, Q value, loss, and resistance calculated in the simulation for the comparative examples are listed. They are shown in order. Further, the simulation was performed with the frequencies of the alternating current supplied to the coil components set to 1.1 MHz, 6.78 MHz, and 13.56 MHz.
  • the Q value of the coil components according to each of Forms 8-1 to 8-5 is higher than the Q value of the corresponding comparative example. Further, the loss on the coil component according to each of the embodiments 8-1 to 8-5 is lower than the loss of the comparative example. Furthermore, the AC resistance of the coil components according to each of Forms 8-1 to 8-5 is lower than that of the comparative example.
  • FIG. 17 shows a graph for explaining the relationship between the thickness of the planar coils (11, 12) and AC resistance in the coil components shown in FIGS. 2 to 5.
  • FIG. 18 shows a graph for explaining the relationship between the thickness of the planar coil (11, 12) and the Q value in the coil components shown in FIGS. 2 to 5.
  • 17 and 18 were created based on the AC resistance and Q value calculated by setting multiple values for the thickness of the first planar coil 11 and the thickness of the second planar coil 12 and changing the frequency of the supplied current. has been done. Specifically, AC resistance and Q value were calculated from simulation. The simulation was performed using Femtet (registered trademark) manufactured by Murata Software Co., Ltd.
  • first planar coil 11 and the second planar coil 12 are as follows.
  • - Condition 1 The material of the first planar coil 11 is copper, and the thickness is 0.5 mm.
  • the second planar coil 12 is made of copper and has a thickness of 0.5 mm (Cu0.5/Cu0.5).
  • - Condition 2 The material of the first planar coil 11 is aluminum, and the thickness is 0.5 mm.
  • the material of the second planar coil 12 is copper, and the thickness is 0.25 mm (Al0.5/Cu0.25).
  • - Condition 3 The material of the first planar coil 11 is aluminum, and the thickness is 0.5 mm.
  • the material of the second planar coil 12 is copper, and the thickness is 0.5 mm (Al0.5/Cu0.5).
  • - Condition 4 The material of the first planar coil 11 is aluminum, and the thickness is 0.5 mm.
  • the material of the second planar coil 12 is copper, and the thickness is 0.1 mm (Al0.5/Cu0.1).
  • - Condition 5 The material of the first planar coil 11 is copper, and the thickness is 0.5 mm.
  • the material of the second planar coil 12 is copper, and the thickness is 0.25 mm (Cu0.5/Cu0.25).
  • - Condition 6 The material of the first planar coil 11 is copper, and the thickness is 0.5 mm.
  • the second planar coil 12 is made of copper and has a thickness of 0.1 mm (Cu0.5/Cu0.1).
  • the electrical conductivity of the first planar coil 11 made of aluminum is 3.77 ⁇ 10 7 [S/m].
  • the electrical conductivity of the second planar coil 12 made of copper is 5.98 ⁇ 10 7 [S/m].
  • the relative magnetic permeability of the magnetic shielding member 20 is 3000, and the relative magnetic permeability of the holding body 30 is 5.0.
  • the width of the conductor 11E of the planar coil 11 and the conductor 12E of the second planar coil 12 is 200 mm.
  • the line indicated by symbol S1 is the result of condition 1 (Cu0.5/Cu0.5), and the line indicated by symbol S2 is the result of condition 2 (Al0.5/Cu0.25).
  • the line indicated by S3 is the result of condition 3 (Al0.5/Cu0.5), the line indicated by symbol S4 is the result of condition 4 (Al0.5/Cu0.1), and the line indicated by symbol S5 is the result of condition 5. (Cu0.5/Cu0.25), the line indicated by symbol S6 shows the result of condition 6 (Cu0.5/Cu0.1).
  • the AC resistance is lower than in other conditions when the frequency of the supplied current is between 80 KHz and 200 KHz. Furthermore, referring to FIG. 18, under conditions 2 and 5, the Q value is higher than the other conditions.
  • the AC resistance is lower than in the other conditions when the frequency of the supplied current is between 200 KHz and 1 MHz. Furthermore, referring to FIG. 18, under conditions 4 and 6, the Q value is higher over a wider range than in the other conditions.
  • the AC resistance is lower than the other conditions when the frequency of the supplied current is 1.1 MHz or higher. Specifically, for condition 1, AC resistance is lower than other conditions between 1.1 MHz and 13.56 MHz, and for condition 3, AC resistance is lower than other conditions between 1 MHz and 7 MHz, except for condition 1. AC resistance is low. Furthermore, referring to FIG. 18, under conditions 1 and 3, the Q value is higher over a wider range than under the other conditions.
  • the frequency of the supplied current is 80 KHz to 80 KHz. It has been found from multiple simulations, experiments, etc. that the AC resistance tends to be lower and the Q value is higher than under other conditions between 200 KHz, and a similar tendency.
  • the range corresponding to the coil component according to form 6-2 is surrounded by the symbol E1 in FIGS. 17 and 18. For example, from the results shown in FIG. 17, it can be said that the coil component according to Form 6-2 functions to generate a magnetic field in a manner that suppresses AC resistance as much as possible.
  • the multilayer planar coil (11, 12) when an alternating current of 100 KHz or more and less than 200 KHz is supplied, or an alternating current magnetic field of 100 KHz or more and less than 200 KHz is supplied, the multilayer planar coil (11, 12) can be said to be functioning efficiently.
  • the results shown in FIG. 18 show that efficient transmission can be achieved.
  • the results shown in Figure 17 are evaluation results when an alternating current is supplied to generate a magnetic field, but even when an alternating current is generated by receiving an alternating magnetic field, the alternating current resistance is similarly reduced as much as possible. suppressed. Therefore, the evaluation results shown in FIG. 17 confirm that the coil component according to Form 6-2 functions effectively when supplied with an alternating current magnetic field of 100 KHz or more and less than 200 KHz.
  • the frequency of the supplied current is 200 KHz to It has been found from multiple simulations, experiments, etc. that the AC resistance tends to be lower and the Q value to be higher than under other conditions within 1 MHz, and that similar trends are shown.
  • the range corresponding to the coil component according to form 7-2 is surrounded by the symbol E2 in FIGS. 17 and 18.
  • the coil component according to Form 7-2 also functions to generate a magnetic field in a manner that suppresses AC resistance as much as possible.
  • the multilayer planar coil (11, 12) when an alternating current of 200 KHz or more and 1 MHz or less is supplied, or an alternating current magnetic field of 200 KHz or more and 1 MHz or less is supplied, the multilayer planar coil (11, 12) can be said to be functioning efficiently.
  • the results shown in FIG. 18 show that efficient transmission can be achieved.
  • the frequency of the supplied current is 1. It has been found from multiple simulations, experiments, etc. that the AC resistance tends to be lower and the Q value to be higher than other conditions at frequencies of 1 MHz or higher, and similar trends.
  • the range corresponding to the coil component according to form 8-2 is surrounded by the symbol E3 in FIGS. 17 and 18. For example, from the results shown in FIG. 17, it can be said that the coil component according to Form 8-2 also functions to generate a magnetic field in a manner that suppresses AC resistance as much as possible.
  • the multilayer planar coil (11, 12) when an alternating current of 1.1 MHz or more is supplied or an alternating current magnetic field of 1.1 MHz or more is supplied, the multilayer planar coil (11, 12) can be said to be functioning efficiently.
  • the results shown in FIG. 18 show that efficient transmission can be achieved.
  • S...Power transmission system 1 ...Power transmission device 1A...High frequency current supply section 2
  • Power receiving device 2A comprising section 10, 10', 10A...Coil component 11...First planar coil 11n...Turn section 11ns1...First straight portion 11nc1... First corner portion 11ns2...Second straight portion 11nc2...Second corner portion 11ns3...Third straight portion 11nc3...Third corner portion 11E...Conductor 12...Second planar coil 12n...Turn portion 12ns1...First straight portion 12nc1...

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Abstract

一実施の形態に係るコイル部品10は、第1平面コイル11と、第1平面コイル11に重ねられた第2平面コイル12と、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材である保持体30と、を備える。第1平面コイル11と第2平面コイル12は、直列に接続される。そして、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である。

Description

コイル部品、送電装置、受電装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法
 本開示は、コイル部品、送電装置、受電装置、電力伝送システム、及び電力伝送方法に関する。
 非接触で電力を伝送するワイヤレス電力伝送システムが普及しつつある。
 電力を非接触で伝送する場合、例えばコイルを含む共振回路に高周波の電流が流される。この場合、コイルにおいて表皮効果が生じ得る。表皮効果は、交流抵抗を増大させ、発熱による電力消費量の増加を招く。そのため、表皮効果は、伝送効率を低下させる原因になる。
 コイルとしてリッツ線を用いた場合、表皮効果が抑制される。ただし、リッツ線は、多数のエナメル線を撚り合わせて形成されるため、製造コストが高く且つ製造に手間がかかり、コイルのサイズが大きくなる程、製造の手間が大きくなる。一方で、渦巻形状且つ板状で、導線断面が矩形状の平面コイルを採用する技術も知られている(JP2020-47614A参照)。このような平面コイルによれば、コイルのサイズによらず製造効率の向上が図れる。そのため、このような平面コイルは、コイルのサイズが大きくなり得る例えば電気自動車用の大電力のワイヤレス電力伝送システムに適している。
 電気自動車用のワイヤレス電力伝送システムでは、送電装置が駐車場などの路面に設置され、受電装置が電気自動車に設置される。例えば電気自動車の用途で上記平面コイルを用いた場合には、送電装置及び受電装置のいずれにおいても特に高さ寸法を抑制できる。そのため、上記平面コイルは、スペースの制約が厳しく課される例えば車両分野において有益に機能する。
 送電装置や受電装置などのコイルを組み込む装置では、一般に大型化及び重量の抑制が望まれる。この場合、大型化及び重量増加を抑制しつつ伝送性能が良好であれば一層望ましい。
 本開示の課題は、大型化及び重量増加を抑制しつつ、性能を向上できるコイル部品、送電装置、受電装置、電力伝送システム、及び高効率の電力伝送方法を提供することである。
 本開示の実施の形態は、以下[1]~[77]に関連する。
[1] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、前記第2平面コイルの厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である、コイル部品。
[2] 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、[1]に記載のコイル部品。
[3] 前記磁性部材の前記覆う部分における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される第1磁気シールド部材と、
 前記第1磁気シールド部材における前記磁性部材の前記覆う部分と対面する面の反対の面と対面するように配置される第2磁気シールド部材と、を備え、
 前記第1磁気シールド部材の材質と前記第2磁気シールド部材の材質は互いに異なる、[1]又は[2]に記載のコイル部品。
[4] 前記第1磁気シールド部材の体積抵抗率は、前記第2磁気シールド部材の体積抵抗率よりも大きく、
 前記第1磁気シールド部材の比透磁率は、前記第2磁気シールド部材の比透磁率よりも大きい、[3]に記載のコイル部品。
[5] 前記第1磁気シールド部材は、プレート状のフェライトを含む、[3]又は[4]に記載のコイル部品。
[6] 前記第1磁気シールド部材の比透磁率は、500以上である、[3]乃至[5]のいずれかに記載のコイル部品。
[7] 前記第2磁気シールド部材は、アルミニウムを含む、[3]乃至[6]のいずれかに記載のコイル部品。
[8] 前記磁性部材の前記覆う部分は、前記第1平面コイルにおける前記反対の面を全体的に覆う、[1]乃至[7]のいずれかに記載のコイル部品。
[9] 前記磁性部材の前記覆う部分は、前記第1平面コイルにおける前記反対の面を部分的に覆う、[1]乃至[7]のいずれかに記載のコイル部品。
[10] 前記磁性部材は、互いに分離された複数のピースを含む、[9]に記載のコイル部品。
[11] 前記第1平面コイルは、直線に沿って延びる直線部分と、前記直線部分に接続して湾曲状に延びるコーナー部分とを含み、
 前記磁性部材の前記覆う部分は、前記直線部分を覆い、前記コーナー部分を覆わない、[9]又は[10]に記載のコイル部品。
[12] [1]乃至[11]のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
[13] 79KHz以上90KHz以下の交流電流を前記コイル部品に供給する高周波電流供給部をさらに備える、[12]に記載の送電装置。
[14] [1]乃至[11]のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
[15] 前記コイル部品で電磁誘導により生じる79KHz以上90KHz以下の交流電流を直流電流に変換する変換部をさらに備える、[14]に記載の受電装置。
[16] 送電装置と、受電装置とを備え、前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、[1]乃至[11]のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
[17] [1]乃至[11]のいずれかに記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給する工程と、
 前記送電装置で生じる磁界を基に、受電装置で電流を発生させる工程と、を備える電力伝送方法。
[18] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.225mm以上0.275mm以下であり、
 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給されるか、又は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
[19] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.075mm以上0.175mm以下であり、
 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給されるか、又は、200KHz以上1MHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
[20] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.45mm以上であり、
 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、1.1MHz以上の交流電流を供給されるか、又は、1.1MHz以上の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
[21] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する保持体と、
 前記保持体における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される磁気シールド部材と、を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、前記第2平面コイルの厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である、コイル部品。
[22] 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、[21]に記載のコイル部品。
[23] 前記第1平面コイルの厚さは、0.1mm以上1.0mm以下である、[21]又は[22]に記載のコイル部品。
[24] 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは隙間を空けて重なり、前記隙間は、0.5mm以上1.5mm以下である、[21]乃至[23]のいずれかに記載のコイル部品。
[25] 前記保持体は、前記第1平面コイルと前記第2平面コイルとが隙間を空けて重なる状態で前記第1平面コイルと前記第2平面コイルとを一体的に保持し、前記保持体は、前記第1平面コイルの側面を覆う部分と、前記隙間を充填する部分とをさらに含む、[21]乃至[24]のいずれかに記載のコイル部品。
[26] 前記保持体は、樹脂と、前記樹脂に保持された磁性体粒子とを含む、[21]~[25]のいずれかに記載のコイル部品。
[27] 前記保持体の比透磁率は、5.0以上である、[21]~[26]のいずれかに記載のコイル部品。
[28] 前記保持体は、前記第2平面コイルから突出する壁部を含む、[21]~[27]のいずれかに記載のコイル部品。
[29] 前記磁気シールド部材は、プレート状のフェライトを含む、[21]~[28]のいずれかに記載のコイル部品。
[30] 前記磁気シールド部材の比透磁率は、500以上である、[21]~[29]のいずれかに記載のコイル部品。
[31] 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルはそれぞれ、それぞれの中心軸線に直交する方向に配列された複数のターン部を含み、前記第1平面コイルの前記複数のターン部のいずれかと、前記第2平面コイルの前記複数のターン部のいずれかとは、前記第1平面コイルの軸方向で部分的に重なり、前記第1平面コイルの軸方向で重なる前記第1平面コイルのターン部の一部と前記第2平面コイルのターン部の一部とは、互いに平行に延びる、[21]~[30]のいずれかに記載のコイル部品。
[32] 前記第1平面コイルの材質と前記第2平面コイルの材質は、同じである、[21]~[31]のいずれかに記載のコイル部品。
[33] 前記第1平面コイルのターン数及び前記第2平面コイルのターン数は、4以上12以下である、[21]~[32]のいずれかに記載のコイル部品。
[34] 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、一辺が800mmの正方形に収まるサイズである、[21]~[33]のいずれかに記載のコイル部品。
[35] 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルとの間に配置される偶数個の他の平面コイルをさらに備え、前記第1平面コイル、前記他の平面コイル、及び前記第2平面コイルは直列に接続され、前記他の平面コイルにおける前記第1平面コイルに接続される平面コイル及び当該平面コイルと異なる平面コイルのうちの少なくとも前記異なる平面コイルの厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である、[21]~[34]のいずれかに記載のコイル部品。
[36] 前記他の平面コイルのうちの前記第1平面コイルに接続される平面コイルの厚さも、0.15mm以上0.35mm以下である、[25]に記載のコイル部品。
[37] [21]~[36]のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
[38] 79KHz以上90KHz以下の交流電流を前記コイル部品に供給する高周波電流供給部をさらに備える、[37]に記載の送電装置。
[39] [21]~[36]のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
[40] 前記コイル部品で電磁誘導により生じる79KHz以上90KHz以下の交流電流を直流電流に変換する変換部をさらに備える、[39]に記載の受電装置。
[41] 送電装置と、受電装置とを備え、前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、[21]~[36]のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
[42] [21]~[36]のいずれに記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給する工程と、前記送電装置で生じる磁界を受電装置で受信する工程と、を備える電力伝送方法。
[43] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有し且つ前記第1平面コイルを少なくとも保持する保持体と、
 前記保持体の前記覆う部分における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される磁気シールド部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第1平面コイルは、アルミニウムを含み、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である、コイル部品。
[44] 前記第1平面コイルの厚さは、前記第2平面コイルの厚さよりも大きい、[43]に記載のコイル部品。
[45] 前記第2平面コイルの比重は、前記第1平面コイルの比重よりも大きく、前記第2平面コイルの導電率は、前記第1平面コイルの導電率よりも大きい、[43]又は[44]に記載のコイル部品。
[46] 前記第2平面コイルは、銅を含む、[43]乃至[45]のいずれかに記載のコイル部品。
[47] 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、[43]乃至[46]のいずれかに記載のコイル部品。
[48] 前記第1平面コイルの厚さは、0.5mm以上1.0mm以下である、[43]乃至[47]のいずれかに記載のコイル部品。
[49] 前記第1平面コイルの1平方メートルあたりの重量と前記第2平面コイルの1平方メートルあたりの重量との合計が、5.0Kg/m以下である、[43]乃至[48]のいずれかに記載のコイル部品。
[50] 前記保持体は、前記第1平面コイルと前記第2平面コイルとが隙間を空けて重なる状態で前記第1平面コイルと前記第2平面コイルとを一体的に保持し、
 前記保持体は、前記第1平面コイルの側面を覆う部分と、前記隙間を充填する部分とをさらに含む、[43]乃至[49]のいずれかに記載のコイル部品。
[51] 前記保持体は、樹脂と、前記樹脂に保持された磁性体粒子とを含む、[43]乃至[50]のいずれかに記載のコイル部品。
[52] 前記保持体の比透磁率は、5.0以上である、[43]乃至[51]のいずれかに記載のコイル部品。
[53] 前記保持体は、前記第2平面コイルから突出する壁部を含む、[43]乃至[52]のいずれかに記載のコイル部品。
[54] 前記磁気シールド部材は、プレート状のフェライトを含む、[43]乃至[53]のいずれかに記載のコイル部品。
[55] 前記磁気シールド部材の比透磁率は、500以上である、[43]乃至[54]のいずれかに記載のコイル部品。
[56] 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルとの間に配置される偶数個の他の平面コイルをさらに備え、
 前記第1平面コイル、前記他の平面コイル、及び前記第2平面コイルは直列に接続され、
 前記他の平面コイルにおける前記第1平面コイルに接続される平面コイル及び当該平面コイルと異なる平面コイルのうちの少なくとも前記異なる平面コイルの厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である、[43]乃至[55]のいずれかに記載のコイル部品。
[57] 前記他の平面コイルのうちの前記第1平面コイルに接続される平面コイルの厚さも、0.15mm以上0.35mm以下である、[56]に記載のコイル部品。
[58] [43]乃至[57]のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
[59] 79KHz以上90KHz以下の交流電流を前記コイル部品に供給する高周波電流供給部をさらに備える、[58]に記載の送電装置。
[60] [43]乃至[57]のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
[61] 前記コイル部品で電磁誘導により生じる79KHz以上90KHz以下の交流電流を直流電流に変換する変換部をさらに備える、[60]に記載の受電装置。
[62] 送電装置と、受電装置とを備え、
 前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、[43]乃至[57]のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
[63] [43]乃至[57]のいずれかに記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給する工程と、
 前記送電装置で生じる磁界を受電装置で受信する工程と、を備える電力伝送方法。
[64] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
 前記磁性部材の前記覆う部分における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される磁気シールド部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.225mm以上0.275mm以下であり、
 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給されるか、又は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
[65] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
 前記磁性部材の前記覆う部分における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される磁気シールド部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.075mm以上0.175mm以下であり、
 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給されるか、又は、200KHz以上1MHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
[66] 第1平面コイルと、
 前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
 前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
 前記磁性部材の前記覆う部分における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される磁気シールド部材と、
を備え、
 前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
 前記第2平面コイルの厚さは、0.45mm以上であり、
 前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、1.1MHz以上の交流電流を供給されるか、又は、1.1MHz以上の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
[67] 前記第1平面コイルは、銅又はアルミニウムを含み、前記第2平面コイルは、銅を含む、[64]乃至[66]のいずれかに記載のコイル部品。
[68] 前記磁性部材は、樹脂と、前記樹脂に保持された磁性体粒子とを含む、[64]乃至[67]のいずれかに記載のコイル部品。
[69] 前記磁性部材の比透磁率は、5.0以上である、[64]乃至[68]のいずれかに記載のコイル部品。
[70] 前記磁気シールド部材は、プレート状のフェライトを含む、[64]乃至[69]のいずれかに記載のコイル部品。
[71] 前記磁気シールド部材の比透磁率は、500以上である、[64]乃至[70]のいずれかに記載のコイル部品。
[72] [64]乃至[71]のいずれかに記載のコイル部品と、
 交流電流を前記コイル部品に供給する高周波電流供給部と、を備える、送電装置。
[73] [64]乃至[71]のいずれかに記載のコイル部品と、
 前記コイル部品で電磁誘導により生じる交流電流を直流電流に変換する変換部と、を備える、受電装置。
[74] 送電装置と、受電装置とを備え、
 前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、[64]乃至[71]のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
[75] [64]に記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給する工程と、
 前記送電装置で生じる磁界を基に、受電装置で電流を発生させる工程と、を備える電力伝送方法。
[76] [65]に記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給する工程と、
 前記送電装置で生じる磁界を基に、受電装置で電流を発生させる工程と、を備える電力伝送方法。
[77] [66]に記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、1.1MHz以上の交流電流を供給する工程と、
 前記送電装置で生じる磁界を基に、受電装置で電流を発生させる工程と、を備える電力伝送方法。
 本開示によれば、大型化及び重量増加を抑制しつつ、性能を向上できる。
一実施の形態に係るコイル部品が適用されるワイヤレス電力伝送システムを概略的に示す図である。 一実施の形態に係るコイル部品の斜視図である。 図2に示すコイル部品の分解斜視図である。 図2のIV-IV線に沿うコイル部品の断面を俯瞰した斜視図である。 図2のIV-IV線に沿うコイル部品の断面図である。 コイル部品の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。 コイル部品の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。 コイル部品の性能評価に関するシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。 他の形態に係るコイル部品の断面図である。 さらに他の形態に係るコイル部品の断面図である。 さらに他の形態に係るコイル部品の平面図である。 図11に示すXI-XI線に沿うコイル部品の断面図である。 さらに他の形態に係るコイル部品の断面図である。 さらに他の形態に係るコイル部品の平面図である。 図14に示すコイル部品の底面図である。 図14に示すコイル部品の断面図である。 図2乃至図5に示した形態のコイル部品における平面コイルの厚さと、抵抗との関係を説明するためのグラフを示す図である。 図2乃至図5に示した形態のコイル部品における平面コイルの厚さと、Q値との関係を説明するためのグラフを示す図である。
 以下、図面を参照しながら各実施の形態について説明する。
 なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」などの用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば「シート」は、フィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
 図1は、図2乃至図5等を用いて後述する一実施の形態に係るコイル部品10が適用されるワイヤレス電力伝送システムSを概略的に示す。まず、ワイヤレス電力伝送システムS(以下、電力伝送システムSと略す。)について図1を参照しつつ説明する。
<ワイヤレス電力伝送システム>
 電力伝送システムSは、送電装置1と、受電装置2とを備える。送電装置1は、コイル部品10と、高周波電流供給部1Aとを含む。送電装置1におけるコイル部品10は、送電コイルとして機能する。高周波電流供給部1Aは、送電コイルとしてのコイル部品10に高周波電流を供給する。
 受電装置2は、コイル部品10と、変換部2Aとを含む。受電装置2におけるコイル部品10は、受電コイルとして機能する。変換部2Aは、コイル部品10で生じる高周波電流を整形する。変換部2Aは、高周波電流を直流電流に変換する整流回路などを有する。変換部2Aは、例えば複数のダイオードを含む全波整流回路と、平滑化コンデンサーと、を備えて構成されてもよい。
 本実施の形態では、送電装置1及び受電装置2のそれぞれがコイル部品10を含む。ただし、送電装置1及び受電装置2のうちの一方のみにコイル部品10が用いられ、他方には異なる形式のコイル部品が用いられてもよい。また、コイル部品10とは異なる後述の他の実施の形態に係るコイル部品が送電装置1及び/又は受電装置2に適用されてもよいことは言うまでもない。
 送電装置1から受電装置2にワイヤレス(非接触)で電力を伝送する際には、送電装置1が、高周波電流供給部1Aから送電コイルとしてのコイル部品10に所定の周波数の高周波電流を供給する。この際、コイル部品10には、電磁誘導により磁界が生じる。そして、この磁界の影響で、受電装置2では、受電コイルとしてのコイル部品10に高周波電流が生じる。すなわち、受電装置2は磁界を受信して又は磁界の影響を受けて、電磁誘導により高周波電流を通流させる。変換部2Aは、この高周波電流を直流電流に変換し、変換した直流電流を例えば図示しないバッテリに供給する。
 一例として、以下で説明する実施の形態に係るコイル部品10は、75KHz以上100KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、75KHz以上100KHz以下の交流磁界を供給される場合に、性能が向上するように作製されている。詳しくは、コイル部品10は、79KHz以上90KHz以下の交流電流、特に85KHzの交流電流を供給されるか、又は、79KHz以上90KHz以下の交流磁界、特に85KHzの交流磁界を供給される場合に、特に性能が向上するように作製されている。したがって、高周波電流供給部1Aは、コイル部品10にとって望ましい交流電流に対応するように、一例として、75KHz以上100KHz以下の交流電流、又は79KHz以上90KHz以下の交流電流、又は85KHzの交流電流を供給してもよい。また、変換部2Aは、交流磁界を供給された際に電磁誘導により生じる75KHz~100KHzの交流電流、又は79KHz以上90KHz以下の交流電流、又は85KHzの交流電流を、直流電流に変換するようになっていてもよい。なお、送電装置1及び受電装置2に組み込まれるコイル部品が以上に例示した周波数帯とは異なる周波数帯において好適に機能を発揮するように構成される場合には、高周波電流供給部1A及び変換部2Aは、以上に例示した周波数帯とは異なる周波数帯に適した構成とされる。例えば高周波電流供給部1Aは、100KHz以上200KHz以下の交流電流を供給するように構成されてもよい。
 図1に示す電力伝送システムSは、電力伝送方式として、磁界共鳴方式を採用している。ただし、本実施の形態に係るコイル部品10は、電磁誘導方式の電力伝送システムで用いられてもよい。また、電力伝送システムSは、電気自動車にワイヤレスで電力を伝送するシステムとして構成される。この場合、送電装置1は、道路、駐車場などに設置される。受電装置2は、電気自動車に設置される。
 ただし、電力伝送システムSの用途は、電気自動車への電力伝送に限られるものではない。例えば、電力伝送システムSは、ドローンなどの飛行体、ロボットへの電力伝送に用いられてもよい。また、電力伝送システムSは、海中における潜水艇や、探査ロボットへの電力伝送に用いられてもよい。また、コイル部品10の用途は、ワイヤレス電力伝送システムに限られない。例えば、コイル部品10は、トランス、DC-DCコンバータ、アンテナなどに用いられてもよい。
<コイル部品>
 以下、コイル部品10について説明する。図2は、コイル部品10の斜視図である。図3は、コイル部品10の分解斜視図である。図4は、図2のIV-IV線に沿うコイル部品10の断面を俯瞰した斜視図である。図5は、図2のIV-IV線に沿うコイル部品10の断面図である。
 図2乃至図5に示すように、コイル部品10は、第1平面コイル11と、第2平面コイル12と、磁気シールド部材20と、保持体30と、第1接続端子51と、第2接続端子52と、を備えている。図3では、保持体30が説明の便宜のために第1層31と、第2層32と、第3層33と、壁部34とに分割されて示されている。ただし、実際は、図5に示すように、第1層31と、第2層32と、第3層33と、壁部34はつなぎ目無く一体的に形成される。
 第1平面コイル11と第2平面コイル12は直列に接続され、隙間を空けて重なっている。保持体30は、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分(図3及び図5に示す第1層31の一部)を含む。磁気シールド部材20は、保持体30(正確には、保持体30の前記覆う部分)における第1平面コイル11と対面する面の反対の面と対面するように配置される。磁気シールド部材20も、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分を含む。詳しくは、磁気シールド部材20は、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を、保持体30における第1層31を介して覆う部分を含む。なお、保持体30を構成する第1層31、第2層32、第3層33及び壁部34についての詳細は後述する。
(第1平面コイル及び第2平面コイル)
 第1平面コイル11は渦巻形状であり、導電材料から形成される。本実施の形態では、第1平面コイル11が銅から形成されるが、第1平面コイル11は導電材料であればよく、アルミニウムなどから形成されてもよい。また、第1平面コイル11は板状である。そして、図4及び図5に示すように、第1平面コイル11が渦巻形状に周回する方向に直交する方向での第1平面コイル11の断面形状は、矩形状である。
 図2及び図3に示す符号C1は、第1平面コイル11の渦巻形状の中心を通る第1平面コイル11の第1中心軸線を示している。以下、第1平面コイル11の軸方向と言う場合、その方向は、第1中心軸線C1上を延びる方向又は第1中心軸線C1に平行な方向を意味する。また、第1中心軸線C1に直交する方向を第1平面コイル11の径方向と言う。
 第1平面コイル11は、複数のターン部11nにより渦巻形状をなす導電体11Eを有する。第1平面コイル11の複数のターン部11nは、渦巻形状の第1中心軸線C1に直交する方向に配列される。詳しくは、当該複数のターン部11nは、渦巻形状の第1中心軸線C1から径方向の外方に向かって第1中心軸線C1から次第に離れるように接続される。そして、これにより渦巻形状が形成される。
 ターン部11nは、基本的には線状の導体部分が環状をなさずに第1中心軸線C1の周りを360度周回する形状である。いわゆる平面コイルである場合には、ターン部11nの両端部は、径方向にずれる。複数のターン部11nでは、或るターン部11nの径方向の外方の端部に他のターン部11nの径方向の内方の端部が接続し、他のターン部11nが第1中心軸線C1から離れるように延びていく。
 以下では、複数のターン部11nのうちの第1中心軸線C1に最も近いものを、ターン部111と称す場合がある。また、ターン部111に接続するターン部を、ターン部112と称す場合がある。本実施の形態では、複数のターン部11nが、7個のターン部111~117で構成される。以下において複数のターン部11nのそれぞれに共通となる事項を説明する際には、基本的に、ターン部11nと称す。
 本実施の形態では、ターン部11nが矩形状をなすように周回する。ただし、ターン部11nは、円形をなすように周回する形状でもよい。なお、本明細書及び本開示で言う渦巻形状とは、螺旋状に巻いた平面曲線の形を意味する。ここで言う平面曲線には、図示のような折れ線状に曲がりつつ繰り返し周回する平面パターンも含む。また、言い換えると、渦巻形状は、第1平面コイル11の第1中心軸線C1の周りを、次第に外側に位置するように周回する形状である。
 第1中心軸線C1に最も近いターン部111の径方向の内方の端部(第1中心軸線C1に近い端部)は、第2平面コイル12と電気的に接続される。図2及び図3に示す接続配線部14は導電体であり、ターン部111と第2平面コイル12とを直列に電気的に接続する。図示の接続配線部14は、一例として第2平面コイル12と一体に形成されている。接続配線部14は、ターン部111に超音波接続などにより接続されてもよい。一方で、複数のターン部11nのうちの第1中心軸線C1から最も離れるターン部117の径方向の外方の端部(第1中心軸線C1から離れる方の端部)は、第1接続端子51と接続している。
 ここで、第1平面コイル11(ターン部11n)の径方向の内方とは、当該径方向において第1中心軸線C1に近づく方向を意味する。また、第1平面コイル11(ターン部11n)の径方向の外方とは、当該径方向において第1中心軸線C1から離れる方向を意味する。また、第1中心軸線C1は、本実施の形態では次のようにして定められる。まず、最内周のターン部111の径方向の内方の端部から最内周のターン部111と相似の形状の線状の仮想ターン部を径方向の内方に渦巻形状をなすように順次描画していく。そして、直径1cm内に収まる仮想ターン部が描画できるまで描画を継続する。そして、直径1cm内に収まる仮想ターン部の径方向の内方の領域を、渦巻形状の周方向及び径方向に直交する方向に通過する線が、第1中心軸線C1として定められる。
 本実施の形態における第1平面コイル11は、一例として銅板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。ただし、第1平面コイル11は、銅箔を渦巻形状にエッチングすることでも形成され得る。
 第1平面コイル11の厚さ(導電体11Eの厚さ)は、例えば0.1mm以上1.0mm以下でもよい。また、第1平面コイル11の半径(第1中心軸線C1から径方向で最も離れた部分までの距離)は80mm以上でもよく、80mm以上450mm以下でもよい。また、断面形状が矩形となる第1平面コイル11(導電体11E)のアスペクト比は、第1平面コイル11(導電体11E)の径方向幅(径方向での幅)を第1平面コイル11(導電体11E)の厚さで割ることにより定められる。第1平面コイル11(導電体11E)のアスペクト比は、2以上12以下でもよいし、3以上10以下でもよい。
 磁界共鳴方式で電気自動車に電力を伝送する場合、10KHzから200KHz、特に75KHz以上100KHz以下、さらに79KHzから90KHzの高周波電流の周波数帯で、1Kw以上、望ましくは5Kw以上の電力を伝送可能とすることが望ましい。この場合、銅で形成される第1平面コイル11の厚さは、0.2mm以上であることが好ましい。また、第1平面コイル11の厚さが大き過ぎると重量が増加し、例えば車載に望ましくない。そのため、第1平面コイル11の厚さは、例えば2.0mm以下でもよいし、1.5mm以下でもよいし、1.0mm以下でもよい。また、電気自動車に電力を伝送する場合、過剰に大きいことは望まれず、サイズを制限されることがある。この観点で、第1平面コイル11及び後述の第2平面コイル12も、詳しくは第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eは、一辺が800mmの正方形に収まるサイズで形成されることが好ましい。
 また、第1平面コイル11の線幅(導電体11Eの線幅)、すなわち各ターン部11nの径方向幅(径方向での幅)は、特に限られない。ただし、例えば79KHzから90KHzの高周波電流の周波数帯で、1Kw以上、望ましくは5Kw以上の電力を伝送可能とすることを考慮すると、ターン部11nの径方向幅は、2mm以上20mm以下でもよく、2mm以上16mm以下、2mm以上12mm以下、2mm以上8mm以下でもよい。また、第1平面コイル11のターン数は、4以上12以下でもよいが、特に限られない。
 つづいて、第2平面コイル12も渦巻形状であり、本実施の形態では、第2平面コイル12が銅から形成される。第2平面コイル12の材質は特に限られないが、第1平面コイル11と同じ材質である。ただし、第1平面コイル11の材質と第2平面コイル12の材質は、異なってもよい。また、第2平面コイル12も板状であり、図4及び図5に示すように、第2平面コイル12が渦巻形状に周回する方向に直交する方向での第2平面コイル12の断面形状は、矩形状である。
 図2及び図3に示す符号C2は、第2平面コイル12の渦巻形状の中心を通る第2平面コイル12の第2中心軸線を示している。以下、第2平面コイル12の軸方向と言う場合、その方向は、第2中心軸線C2上を延びる方向又は第2中心軸線C2に平行な方向を意味する。また、第2中心軸線C2に直交する方向を第2平面コイル12の径方向と言う。
 本実施の形態では、第2平面コイル12が第1平面コイル11と同軸になるように配置されている。つまり、第1平面コイル11の第1中心軸線C1と第2平面コイル12の第2中心軸線C2とが一致する、言い換えると、同一直線上に位置する。ただし、第1平面コイル11と第2平面コイル12は、第1平面コイル11の第1中心軸線C1と第2平面コイル12の第2中心軸線C2とが互いに平行になるように重なってもよい。すなわち、第1平面コイル11と第2平面コイル12は同軸でなくてもよい。
 第2平面コイル12も、複数のターン部12nにより渦巻形状をなす導電体12Eを有する。第2平面コイル12の複数のターン部12nは、渦巻形状の第2中心軸線C2に直交する方向に配列される。
 複数のターン部12nの接続態様や、位置に応じた呼称(ターン部121など)は、第1平面コイル11のターン部11nと同様である。本実施の形態では、第1平面コイル11のターン数と第2平面コイル12のターン数とが同じであり、複数のターン部12nは、7個のターン部121~127で構成される。また、ターン部12nは、ターン部11nと同様に矩形状をなすように周回する。なお、ターン部11nは、円形をなすように周回する形状でもよい。また、第1平面コイル11のターン数と第2平面コイル12のターン数とは異なってもよい。また、例えばターン部12nが矩形状となり、ターン部12nが円形状となる態様でもよい。
 また、図4に示すように、本実施の形態では、第1平面コイル11の複数のターン部11nのいずれかと、第2平面コイル12の複数のターン部12nのいずれかとが、第1平面コイル11の軸方向で部分的に重なっている。そして、第1平面コイル11の軸方向で重なる第1平面コイル11のターン部11nの一部と第2平面コイル12のターン部12nの一部とは、それぞれが周回する方向が沿う状態で互いに平行に延びる。周回する方向が沿う状態とは、第1平面コイル11が周回する方向と、第2平面コイル12が周回する方向とが、点で交差するのではなく、同一線上で一定距離重なる状態を意味する。
 以上のように互いに重なり且つ互いに平行に延びる第1平面コイル11のターン部11nの一部の長さと第2平面コイル12のターン部12nの一部の長さは、それぞれの全長の1/2以上でもよく、3/4以上でもよい。本件発明者は、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが互い平行に延びつつ重なる割合が多いほど、渦電流損失が抑制され得ることを知見している。
 また、上述したように第1中心軸線C1に最も近いターン部111の径方向の内方の端部は、第2平面コイル12と電気的に接続される。詳しくは、ターン部111の径方向の内方の端部は、第2平面コイル12におけるターン部121の内方の端部に接続配線部14を介して接続される。ここで、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが接続された際、第1平面コイル11が第2平面コイル12に接続されない端部(ターン部117の径方向の外方の端部)から第2平面コイル12に接続される端部まで周回する方向は、第2平面コイル12が第1平面コイル11に接続される端部から第1平面コイル11に接続されない端部(ターン部127の径方向の外方の端部)まで周回する方向と同じになる。
 複数のターン部12nのうちの第2中心軸線C2から最も離れるターン部127の径方向の外方の端部は、第2接続端子52と接続している。なお、第2平面コイル12(ターン部12n)の径方向の内方及び外方が意味する方向は、上述した第1平面コイル11の径方向の内方及び外方の場合と同様に定められる。また、第2中心軸線C2の位置の決め方も、第1中心軸線C1の場合と同様に定められる。また、本実施の形態における第2平面コイル12も、一例として銅板から渦巻形状に打ち抜かれて形成される。ただし、第2平面コイル12は、銅箔を渦巻形状にエッチングすることでも形成され得る。
 本実施の形態では、第2平面コイル12の厚さ(導電体12Eの厚さ)が、第1平面コイル11の厚さよりも小さい。そして、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下になっている。
 本件発明者は、磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重ねられる場合に、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上する現象が生じることを知見した。そのため、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にしている。上記所定の周波数帯は、通電する交流電流の周波数帯であり、具体的には75KHz以上100KHz以下であり、79KHz以上90KHz以下のときにコイル部品10の性能が極めて顕著に向上する。なお、75KHz以上100KHz以下とは異なる周波数帯での使用時には、第2平面コイル12の好ましい厚さは変化する。
 また、第2平面コイル12の半径(第2中心軸線C2から径方向で最も離れた部分までの距離)は、第1平面コイル11の場合と同様に、80mm以上でもよく、80mm以上450mm以下でもよい。また、断面形状が矩形となる第2平面コイル12(導電体12E)のアスペクト比は、第1平面コイル11の場合と同様に、2以上12以下でもよいし、3以上10以下でもよい。また、第2平面コイル12の線幅(導電体12Eの線幅)、すなわち各ターン部12nの径方向幅(径方向での幅)は、2mm以上20mm以下でもよく、2mm以上16mm以下、2mm以上12mm以下、2mm以上8mm以下でもよい。また、第2平面コイル12のターン数は、4以上12以下でもよいが、特に限られない。
 また、第1平面コイル11と第2平面コイル12は隙間を空けて重なっている。この隙間は、0.5mm以上1.5mm以下でもよい。隙間は特に限られるものではないが、隙間が小さすぎると、電流を供給した際に第1平面コイル11及び第2平面コイル12で生じる渦電流損失が大きくなる傾向がある。また、隙間が大きくなり過ぎると、コイル部品10の薄型化が損なわれる。
 なお、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上する現象は、少なくとも、以上に例示したターン部11n,12nの径方向幅(2mm~20mm)及び第1平面コイル11、第2平面コイル12のターン数(4~12)などを前提とする条件において生じることを本件発明者は実験やシミュレーションを通して確認している。ただし、本開示は、実施の形態で例示される条件に限られない。すなわち、例えば第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上する現象は、寸法やターン数などに限られずに生じ得る。
(磁気シールド部材)
 磁気シールド部材20は、磁気の透過及び/又は漏れ磁界の抑制のために設けられる。磁気シールド部材20は、第1平面コイル11、第2平面コイル12及び保持体30とは別体のシート状の部材である。磁気シールド部材20が、第1平面コイル11、第2平面コイル12及び保持体30と別体であるとは、磁気シールド部材20が、これら第1平面コイル11、第2平面コイル12及び保持体30に一体化されていないことを意味する。ただし、磁気シールド部材20と保持体30とが接着層などを介して接合されてもよい。磁気シールド部材20は、平面視で第1平面コイル11及び第2平面コイル12を包含する大きさに形成されている。磁気シールド部材20は、第1平面コイル11、第2平面コイル12及び保持体30と重なり、このうちの保持体30と直接的に接する。
 本実施の形態における磁気シールド部材20は磁性を有し、磁性体を含む又は磁性体でなる。コイル部品10では、第1平面コイル11及び第2平面コイル12に電流が供給された際に磁界が生じる。このようなコイル部品10で生じる磁界は、第1平面コイル11及び第2平面コイル12の各中心軸線C1,C2に対して全方向に広がるように生じる。この際、磁気シールド部材20は磁性を有することで、広がろうとする磁束線を各中心軸線C1,C2側に配向できる。また、コイル部品10は車両に設置され得るが、この際、コイル部品10で生じる磁界が他の車両部品側に流れると、車両部品に悪影響が生じる場合がある。このような場合に、磁気シールド部材20は電流の発生に寄与しない漏れ磁界を抑制できる。
 磁気シールド部材20は好ましくは軟磁性体又はナノ結晶磁性体を含む。より具体的には、磁気シールド部材20はフェライトを含む、好ましくはソフトフェライトを含む。本実施の形態では、磁気シールド部材20が、プレート状のフェライトを含む。より詳しくは、磁気シールド部材20は、複数のプレート状のフェライトをシート状に配列して構成されている。
 磁気シールド部材20の比透磁率は、500以上でもよく、1000以上でもよい。磁気シールド部材20の比透磁率は、500以上3000以下でもよいし、1000以上3000以下でもよい。なお、本明細書における比透磁率は、周波数85KHzで、環境温度23度で測定した際の値である。
(保持体・磁性部材)
 図4及び図5に示すように、保持体30は、第1平面コイル11と第2平面コイル12とを一体的に保持する。そして、保持体30は、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面111A及び当該面111Aの反対の面111Bを覆い、且つ第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間を充填している。そして、保持体30は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間を充填することで第2平面コイル12における第1平面コイル11と対面する面121Bを覆う。
 一方で、保持体30は、第2平面コイル12における第1平面コイル11と対面する面121Bの反対の面121Aを覆っていない。また、保持体30は、第2平面コイル12から第2平面コイル12の軸方向に突出する壁部34を含む。壁部34は、第2平面コイル12の軸方向で見た場合に螺旋形状(渦巻形状)であり、第2平面コイル12に沿って延びている。
 図3では、上述したように保持体30が説明の便宜のために第1層31と、第2層32と、第3層33と、壁部34とに分割されて示されている。本実施の形態では、保持体30が、実際上は、つなぎ目無く一体的に形成される第1層31と、第2層32と、第3層33と、壁部34とを含む。
 第1層31、第2層32及び第3層33は、第1平面コイル11及び第2平面コイル12の軸方向で見た場合に、第1平面コイル11及び第2平面コイル12の全体を包含する大きさに形成されている。第1層31は、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面111Aの反対の面111Bと、第1平面コイル11の側面とを覆う部分である。そして、第1層31は、磁気シールド部材20と接する部分である。第2層32は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間に介在する部分である。すなわち、第2層32は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間を充填する部分である。第3層33は、第2平面コイル12の側面を覆う部分である。言い換えると、第3層33は、第2平面コイル12の側面の全体を径方向の内方及び外方から覆う部分である。そして、第3層33における第2層32と接続する面の反対の面は、第2平面コイル12の面121Aと面一になっている。そして、壁部34は、第2平面コイル12の面121Aと面一になる第3層33の面から突出している。
 保持体30は全体として磁性を有し、すなわち、第1層31、第2層32、第3層33及び壁部34のそれぞれは磁性を有する。保持体30は、磁性により渦電流損失や漏れ磁束を抑制したり、結合係数を高くしたりすることにより、コイル性能の向上を図る。保持体30の比透磁率は、2.0以上であることが好ましく、2.0以上10.0以下でもよい。保持体30の比透磁率は、5.0以上であることがより好ましく、5.0以上10.0以下でもよい。保持体30の比透磁率は特に限られないが、大き過ぎると保持体30の柔軟性や強度が不所望に損なわれる場合がある。したがって、保持体30の比透磁率は200以下でもよい。
 また、保持体30は壁部34を備えることにより、コイル性能を効果的に向上できる。壁部34の高さは特に限られるものではないが、例えば0.5mm以上でもよく、1.0mm以上でもよい。壁部34の高さは高い程、渦電流損失の抑制効果が高くなり且つ結合係数が高くなる傾向がある。一方で、壁部34は、高くなる程、根元を起点として破損しやすくなる傾向がある。そこで、壁部34の高さは、例えば10mm以下にしてもよい。なお、壁部34は設けられなくてもよい。
 本実施の形態における保持体30は、一例として、樹脂と、磁性体で構成される複数又は無数の磁性体粒子と、を含む。磁性体粒子は、保持材料としての樹脂に保持される。保持体30に含まれる樹脂は絶縁性を有する。絶縁性とは、体積抵抗率が、1010Ω・m以上であることを意味する。
 磁性体粒子は、フェライト特に軟磁性材料のフェライト、ナノ結晶磁性体、ケイ素鋼、電磁軟鉄、及びアモルファス金属のうちのいずれか又は二種以上から形成されてもよい。保持材料としての樹脂は、ガラス繊維強化ポリアミドでもよい。すなわち、当該樹脂は、熱可塑性樹脂(熱可塑性材料)としてのポリアミドと、ガラス繊維とを含む材料から形成されてもよい。ただし、保持体30の形成材料は特に限られるものではない。
(接続端子)
 図2及び図3に示すように、第1接続端子51は、第1平面コイル11におけるターン部117の径方向の外方の端部に接続されている。第2接続端子52は、第2平面コイル12におけるターン部127の径方向の外方の端部に接続されている。第1接続端子51及び第2接続端子52は、例えば高周波電流供給部1A又は変換部2Aとの接続の際に用いられ得る。第1接続端子51とターン部117との接続及び第2接続端子52とターン部127との接続は、超音波接合で行われてもよい。ただし、その接続手法は限られず、例えば導電性接着剤による接続が採用されてもよい。
<コイル部品10の性能評価シミュレーション>
 以下、本実施の形態にかかるコイル部品10において第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定することによって行ったQ値の算出シミュレーションについて説明する。シミュレーションは、ムラタソフトウェア株式会社製のFemtet(登録商標)で行った。
 シミュレーションの条件は、以下の2つのパターン(1)及び(2)の通りである。
(1)上述の実施の形態におけるコイル部品10において第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定して、それぞれに対応するQ値を算出した。
(2)上述の実施の形態におけるコイル部品10において保持体30における壁部34を形成せずに、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定して、それぞれに対応するQ値を算出した。
 パターン(1)、(2)において共通する条件は、以下の通りである。
・供給する高周波電流は、40Aであり、周波数は、85KHzである。
・銅で形成される第1平面コイル11及び第2平面コイル12の電気伝導率は、6.45×10[S/m]である。
・磁気シールド部材20の比透磁率は、3000であり、保持体30の比透磁率は、5.0である。
・図2に示すIV-IV線の方向における第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は200mmであり、IV-IV線に直交する方向での第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は、200mmである。
 上記シミュレーション(1)の結果を以下の表1に示す。表1の左側の縦欄には、第1平面コイル11の厚さの複数の値が示されている。表1の上部側の横欄には、第2平面コイル12の厚さの複数の値が示されている。そして、表中には、第1平面コイル11の厚さと第2平面コイル12の厚さの組合せに対応するQ値が示されている。なお、左側の縦欄における「*1」マークが付いた箇所は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間の寸法が1.0mmであることを示す。「*1」マークが付いていない箇所は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間の寸法が0.5mmである。
 上述したように、本件発明者は、磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重ねられる場合に、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上する現象が生じることを知見した。詳しくは、所定の周波数帯での使用において、第1平面コイル11に重なる第2平面コイルの厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間のいずれかに設定されたときに、コイル部品10のQ値の極大値が生じることを知見した。上記所定の周波数帯は、具体的には75KHz以上100KHz以下の周波数帯であり、79KHz以上90KHz以下である場合に確実にコイル部品10の性能が向上する。
 表1で示すシミュレーション結果では、例えば、第1平面コイル11の厚さを0.5mmで固定し、第1平面コイル11と第2平面コイル12との隙間を0.5mmで固定した場合、第2平面コイル12の厚さが0.5mmから小さくなるにつれて、Q値が増加する傾向が生じ、0.15mm以下でQ値が低下する傾向が生じている。そして、第2平面コイル12の厚さが0.2~0.275mmとなる条件の間に、Q値の極大値が生じていることが理解できる。図6は、当該条件でのシミュレーション結果を示すグラフを示す図である。図6には、厚さに対応するQ値がプロットされている。図6を参照すると、0.2~0.275mmの間にQ値の極大値が生じる設定があることが見受けられる。
 また、表1の結果を検討すると、第2平面コイル12の厚さが0.2~0.3mmとなる条件の間においては、第1平面コイル11の厚さと無関係に、高いQ値(170~210程度)が得られている。ここで、第2平面コイル12の厚さを0.3mmから20%程度増加させた場合又は0.2mmから20%程度減少させた場合でも、シミュレーションの結果を考慮すると、望ましい性能が得られると推認される。具体的には、第2平面コイル12の厚さが0.15mmのときのQ値は160.4であり、高い値になっている。また、第2平面コイル12の厚さが過剰に小さくなると、Q値が低下することが見受けられる。このような低下傾向、製造や取り扱いの観点を考慮すると、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上であることが好ましいと推認される。
 以上のようなシミュレーションの結果は、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上することを裏付けている。なお、第2平面コイル12の厚さは0.20mm以上0.275mm以下でもよいし、0.225mm以上0.275mm以下でもよい。これらの場合、より確実にコイル性能を高めることができる。
 また、「第1平面コイル11の厚さが0.5mmで、第2平面コイル12の厚さが0.25mmで、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間が1.0mm」の場合のQ値は、204.8である。これに対して、「第1平面コイル11の厚さが0.5mmで、第2平面コイル12の厚さが0.25mmで、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間が0.5mm」の場合のQ値は、196.1である。この結果からは、隙間が大きいほど、性能が向上する傾向が存在すると推認される。隙間が小さくなると性能が下がる現象は、近接効果の影響により渦電流損失が増加することが原因と推認される。ただし、隙間が大きくなり過ぎると、薄型化が阻害される。そのため、隙間の望ましい値は、例えば0.5mm以上1.5mmでもよい。
 また、表1で示したシミュレーションにおいて第2平面コイル12の厚さを0.25mmに固定して、第1平面コイル11の厚さを変えた場合には、Q値は第1平面コイル11の厚さが厚い方が大きくなる傾向がある。これは、銅厚(第1平面コイル11の厚さ)が大きいほど抵抗が低くなるためと考えられるが、厚さ1mmくらいで飽和になり、それ以上厚くしても大幅な改善は見られなかった。一方で、第1平面コイル11の厚さは0.25mm程度に薄くしても、第1平面コイルを0.5mm程度に厚くした場合のいずれの条件と比較しても、十分に大きなQ値が得られている。このことから、第1平面コイル11の厚さに関しては、0.1mm程度でも高いQ値が得られると推認される。したがって、第1平面コイル11の厚さは、コイル部品の重量や経済性を考慮して、適宜設定されれば良いが、0.1mm以上の厚さを有することが望ましい。
 続いて、上記シミュレーション(2)の結果を以下の表2に示す。表2には、表1と同様に厚さとQ値との関係が示されている。
 表2で示すシミュレーション結果では、例えば、第1平面コイル11の厚さを0.5mmで固定し、第1平面コイル11と第2平面コイル12との隙間を0.5mmで固定した場合、第2平面コイル12の厚さが小さくなるにつれて、Q値が増加している。そして、第2平面コイル12の厚さが0.2~0.3mmとなる条件の間に、Q値の極大値が生じていることが理解できる。また、第2平面コイル12の厚さが0.2~0.3mmとなる条件の間においては、第1平面コイル11の厚さと無関係に、高いQ値(115以上)が得られている。ここで、第2平面コイル12の厚さを0.3mmから20%程度増加させた場合又は0.2mmから20%程度減少させた場合でも、シミュレーションの結果を考慮すると、望ましい性能が得られると推認される。
 以上のようなシミュレーションの結果も、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上することを裏付けている。
 また、以下の表3は、上述の(1)のシミュレーション条件において、供給する電流の周波数を、85KHzから79KHzと90KHzとに変更した場合のシミュレーション結果を示している。
 表3のシミュレーション結果からは、供給する電流の周波数が79KHz及び90KHzの場合においても、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることにより、コイル部品10の性能が顕著に向上することを確認できる。
 以下、他のシミュレーションについて説明する。本シミュレーションでは、上述の実施の形態におけるコイル部品10において第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定して、それぞれに対応するQ値を算出した。
 本シミュレーションでは、図2に示すIV-IV線の方向における第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は326mmであり、IV-IV線に直交する方向での第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は、326mmである。これ以外の条件は、上述のシミュレーションと同じである。そして、第1平面コイル11の厚さを0.5mmで固定し、第2平面コイル12の厚さが0.5mm、0.35mm、0.25mm、0.2mmの場合のQ値をシミュレーションした。シミュレーション結果は、以下の表4の通りである。
 表4に示すシミュレーション結果からも、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによりコイル部品10の性能を顕著に向上できることが確認及び推認できる。
 次に、さらに他のシミュレーションについて説明する。本シミュレーションでは、表1及び表2に結果を示したシミュレーションと同様に、以下の2つのパターン(1)及び(2)でシミュレーションを行った。
(1)上述の実施の形態におけるコイル部品10において第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定して、それぞれに対応するQ値を算出した。
(2)上述の実施の形態におけるコイル部品10において保持体30における壁部34を形成せずに、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定して、それぞれに対応するQ値を算出した。
 ただし、本シミュレーションでは、図2に示すIV-IV線の方向における第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は470mmであり、IV-IV線に直交する方向での第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は、570mmである。そして、これ以外の具体的な条件は、上述のシミュレーションと同じである。
 そして、パターン(1)について、第1平面コイル11の厚さを0.5mmで固定し、第2平面コイル12の厚さが0.5mm、0.35mm、0.25mm、0.15mmの場合のQ値をシミュレーションした。パターン(1)のシミュレーション結果は、以下の表5の通りである。パターン(2)については、第1平面コイル11の厚さを0.5mmで固定し、第2平面コイル12の厚さが0.5mm、0.30mm、0.25mm、0.15mmの場合のQ値をシミュレーションした。パターン(2)のシミュレーション結果は、以下の表6の通りである。そして、パターン(1)のシミュレーション結果は、図7に示され、パターン(2)のシミュレーション結果は、図8に示される。
 以上のシミュレーション結果からも、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによりコイル部品10の性能を顕著に向上できることが確認及び推認できる。そして、図7及び図8に示すように、第2平面コイル12の厚さが0.2mm以上0.3mm以下となるときにQ値の極大値が生じることが推認される。
<コイル部品の用途>
 本実施の形態に係るコイル部品10は、上述したワイヤレス電力伝送システムSの送電装置1における送電コイルとして用いることができ、受電装置2における受電コイルとして用いることができる。
 送電コイルとしてコイル部品10を用いる場合、第1接続端子51及び第2接続端子52が図1で示したような高周波電流供給部1A又は交流電源に接続される。高周波電流がコイル部品10に供給されると、電流を、第1接続端子51から第1平面コイル11及び第2平面コイル12に流した後、第2接続端子52から高周波電流供給部1A又は交流電源に流すことができる。また、電流を、第2接続端子52から第2平面コイル12及び第1平面コイル11に流した後、第1接続端子51から高周波電流供給部1A又は交流電源に流すことができる。これにより、平面コイル11の中心軸線に沿う磁力線を含む磁界を発生させることができる。
 一方で、受電コイルとしてコイル部品10を用いる場合、第1平面コイル11及び第2平面コイル12の内側を通過するように磁力線を含む磁界を受けることで、第1平面コイル11及び第2平面コイル12に高周波電流を発生させることができる。そして、この高周波電流を、第1接続端子51又は第2接続端子52から外部の装置に供給できる。
 また、コイル部品10は、トランス、アンテナなどでも用いることができる。例えばトランスにおける一次側コイルとしてコイル部品10が機能する場合には、第1接続端子51及び第2接続端子52が交流電源に接続される。そして、高周波電流を供給されることで、平面コイルの中央側から鉄心に磁束を供給できる。
 以上に説明した本実施の形態にかかるコイル部品10は、第1平面コイル11と、第1平面コイル11に重ねられた第2平面コイル12と、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する保持体30と、保持体30の前記覆う部分における第1平面コイル11と対面する面の反対の面と対面するように配置される磁気シールド部材20と、を備えている。そして、第1平面コイル11と第2平面コイル12は、直列に接続され、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である。
 このような本実施の形態にかかるコイル部品10によれば、大型化及び重量増加を抑制しつつ、性能を向上できるようになる。一般的に考えると、コイルの厚さが大きい程、コイルにおいて高いインダクタンスが得られ、Q値などのコイル性能が良くなる傾向が生じると推認される。しかしながら、磁性を有する部材上に平面コイルが直列接続の状態で重なる構成においては必ずしもそのような傾向が生じるわけではないことを本件発明者は鋭意研究により知見した。そして、本件発明者は、磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とがこの順で重ねられる構成において所定の周波数帯における交流電流また交流磁界を供給する場合には、第1平面コイル11の厚さとは無関係に、第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間になるときに、Q値の極大値が生じることについて知見した。この知見により、例えば厚さが0.5mmの第2平面コイル12を使用した場合よりも、厚さが0.25mmの第2平面コイル12を使用したほうがコイル部品10の性能を向上できることが判明した。
 すなわち、このような知見に基づくコイル部品10では、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下に設定することにより、第2平面コイル12の薄型化が可能となる。そして、所定の周波数帯での使用においてコイル部品10の性能を可及的に向上できる。これにより、コイル部品10の全体のサイズの大型化及び重量増加を抑制しつつ、コイル部品10の性能を向上できる。磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とがこの順で重ねられる構成において所定の周波数帯における交流電流また交流磁界を供給した場合に、第1平面コイル11の厚さとは無関係に、第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間においてQ値の極大値が生じるという現象は、技術常識から予測し難い現象である。このような現象に基づき創案された上記コイル部品は、コイル部品の性能向上に大きく貢献する顕著な効果を奏するものであると確信する。
 詳しくは、本件発明者は、第1平面コイル11及び第2平面コイル12に75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給するか、又は、75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給する場合に、第1平面コイル11の厚さとは無関係に、第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間になるときにQ値の極大値が生じることを見出した。すなわち、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下に設定する構成は、所定の周波数帯における交流電流または交流磁界として、75KHz以上100KHz以下、特に79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、75KHz以上100KHz以下、特に79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給される場合に、顕著に性能を向上させる。
 また、以上のように第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下に設定する場合には、第1平面コイル11の厚さが、0.1mm以上1.0mm以下であることが好ましい。この構成では、例えば比較的大電力の非接触電力伝送において要求される性能を充足しながら、コイル部品10を極めて薄く且つ軽量に形成できる。したがって、極めて実用性に優れたコイル部品10を提供できる。
 また、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間の隙間は、0.5mm以上1.5mm以下でもよい。この構成によれば、薄型化を阻害することなく、コイル部品10の性能を効果的に向上できる。
 また、本実施の形態では、保持体30が、樹脂と、樹脂に保持された磁性体粒子とを含む。この場合、樹脂と第1平面コイル11及び第2平面コイル12との接合強度が向上し得るため、第1平面コイル11と第2平面コイル12とを安定した状態で一体化できる。
 また、保持体30の比透磁率は5.0以上でもよい。この場合、保持体30の透磁性によりコイル部品の性能を向上させることができる。また、保持体30の比透磁率は、10.0以下でもよい。この場合には、保持体30の強度を適正に確保し且つ保持体30と各平面コイル11,12との結合状態を強固にできる。
 また、本実施の形態における保持体30は、第2平面コイル12から突出する壁部34を含む。この構成では、コイル部品10から送出する又は他のコイル部品から受け取る磁束の伝送効率を効果的に向上できる。
 また、本実施の形態では、第1平面コイル11の複数のターン部11nのいずれかと、第2平面コイル12の複数のターン部12nのいずれかとが、第1平面コイル11の軸方向で部分的に重なる。そして、第1平面コイル11の軸方向で重なる第1平面コイル11のターン部11nの一部と第2平面コイル12のターン部12nの一部とは、互いに平行に延びる。この構成では、コイル部品10の性能を効果的に向上できる。本構成によるコイル性能の向上は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間で生じ得る渦電流損失などが抑制されることにより生じると推認される。
 本件発明者は、例えば第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間においてQ値の極大点が生じるという現象は、コイルの表皮厚さと関連しており、コイルの表皮厚さに応じて、Q値の極大値が生じる寸法条件が変動することを見出した。表皮厚さδは、以下の式で求められる。
 δ=1/√π・f・μr・μ0・σ
 f:周波数、μr:コイルの透磁率、μ0:自由空間の透磁率、σ:コイルの導電率
 表皮厚さδは、通電させる交流電流の周波数によって変化する。交流電流の周波数が75KHz以上100KHz以下である場合、表皮厚さδは、0.19~0.21mm程度になる。そして、本件発明者は、表皮厚さδが、0.19~0.21mmである場合、第2平面コイル12の厚さがこの値に一致するか又は近くなる場合に、Q値が顕著に向上するものと推認している。
 以下、他の実施の形態にかかるコイル部品10’について図9を参照しつつ説明する。図9は、コイル部品10’の断面図である。上述の実施の形態と同様の構成部分には同一の符号を付して、説明を省略する。
(他の形態1)
 コイル部品10’は、第1平面コイル11と第2平面コイル12との間に配置される偶数個の他の平面コイル201,202をさらに備える。本実施の形態では、偶数個の他の平面コイル201,202が、第3平面コイル201と、第4平面コイル202とで構成される。ただし、偶数個の他の平面コイルは、4個、6個などの平面コイルで構成されてもよい。
 そして、第1平面コイル11、他の平面コイル201,202、及び第2平面コイル12は直列に接続される。そして、他の平面コイル201,202における第1平面コイル11に接続される第3平面コイル201及びこれと異なる第4平面コイル202のうちの少なくとも第4平面コイル202の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である。本実施の形態では、第3平面コイル201の厚さも、0.15mm以上0.35mm以下である。さらに、第2平面コイル12の厚さと、第3平面コイル201の厚さと、第4平面コイル202の厚さとが同じである。なお、第1平面コイル11のサイズは上述の実施形態と同様の範囲であり、例えば厚さは、例えば0.2mm以上1.0mm以下でもよい。また、第3平面コイル201の厚さを、0.15mm以上0.35mm以下から外れる値にする場合には、第3平面コイル201の厚さは、1.0mm以下でもよく、第1平面コイル11の厚さと同じでもよい。
 本実施の形態に係るコイル部品10’によっても、大型化及び重量増加を抑制しつつ、性能を向上できる。より詳しくは、第1平面コイル11、他の平面コイル201,202及び第2平面コイル12に75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給するか、又は、75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給する場合において、コイル部品10’の性能を顕著に向上させることができる。
 コイル部品10’において、第1平面コイル11の厚さを0.5mm、第3平面コイル201の厚さを0.25mm、第4平面コイル202の厚さを0.25mm、第2平面コイル12の厚さを0.25mmとして、表1で示したシミュレーションの条件と同じ条件でQ値をシミュレーションしたところ、Q値は、227であった。
 また、第1平面コイル11の厚さを0.5mm、第3平面コイル201の厚さを0.50mm、第4平面コイル202の厚さを0.25mm、第2平面コイル12の厚さを0.25mmとしてQ値をシミュレーションしたところ、Q値は、202であった。
 これらに対して、4つの全ての平面コイルの厚さを0.5mmとしてQ値をシミュレーションしたところ、Q値は、101であった。
 以上のようなシミュレーション結果では、平面コイルを偶数個で重ね且つ通電される電流が75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の場合には、少なくとも磁性体(20,30)に最も近い第1平面コイル11以外の平面コイルの厚さを、0.25mmにすることにより、コイル性能を向上させることができることが確認できる。シミュレーションの結果は省略するが、本件発明者らは、本実施の形態の構成においては、第1平面コイル11以外の平面コイルの厚さが0.15mm以上0.35mm以下の範囲の0.25mmと異なる値であっても、コイル性能を向上させることができることを確認している。
 以下、さらに他の複数の実施の形態について説明する。以下に説明する各形態における上述の実施の形態と同様の構成部分には同一の符号を付して、説明を省略する。
(他の形態2)
 図10に示す他の形態2に係るコイル部品10Aは、図2乃至5に示した第1平面コイル11、第2平面コイル12、磁気シールド部材20、保持体30に加えて、第2磁気シールド部材60をさらに備える。以下、磁気シールド部材20のことを、説明の便宜のために、第1磁気シールド部材20と呼ぶ場合がある。
 第2磁気シールド部材60は、第1磁気シールド部材20における保持体30(磁性部材)の第1層31(第1平面コイル11の面111Bを覆う部分)と対面する面の反対の面と対面するように配置される。第2磁気シールド部材60は板状であるが、その形状は特に限られない。第2磁気シールド部材60は、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重なる方向に隙間を空けて第1磁気シールド部材20と対面する。第1磁気シールド部材20の材質と第2磁気シールド部材60の材質は、互いに異なっている。
 第1磁気シールド部材20と第2磁気シールド部材60との関係は、本例において、以下のとおりである。第1磁気シールド部材20の体積抵抗率は、第2磁気シールド部材60の体積抵抗率よりも大きい。第1磁気シールド部材20の体積抵抗率は、第2磁気シールド部材60の体積抵抗率の10倍以上でもよいし、10倍以上でもよいし、10倍以上でもよいし、10倍以上でもよいし、10倍以上でもよい。第1磁気シールド部材20の比透磁率は、第2磁気シールド部材60の比透磁率よりも大きい。第1磁気シールド部材20の比透磁率は、第2磁気シールド部材60の比透磁率の100倍以上もよいし、200倍以上でもよいし、500倍以上でもよいし、1000倍以上でもよいし、2000倍以上でもよい。
 第2磁気シールド部材60は、隙間を空けて第1磁気シールド部材20と対面するが、第1磁気シールド部材20と直接的に接してもよい、第2磁気シールド部材60と第1磁気シールド部材20との間には、スペーサが設けられてもよい。第2磁気シールド部材60は、金属材料で形成され、導電性を有する。具体的には、この例では、第2磁気シールド部材60はアルミニウムを含み、詳しくはアルミニウムで形成されている。なお、第2磁気シールド部材60は、アルミニウム合金、銅、ステンレス鋼などで形成されてもよい。
 図10に示すコイル部品10Aにおいても、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下になっている。これにより、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流磁界を供給される場合に、コイル部品10Aは、その性能を極めて顕著に向上させるように構成されている。すなわち、コイル部品10Aも、具体的に用いられる際には、例えば図1で示した電力伝送システムSに適用され、上述したコイル部品10と同様に、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるように構成される。そして、これにより、コイル部品10Aは、有益な機能を発揮する。
 第1平面コイル11の厚さ(導電体11Eの厚さ)は、例えば0.1mm以上1.0mm以下でもよい。第1平面コイル11、第2平面コイル12、保持体30、磁気シールド部材20は、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の各要素と同様の形状及び寸法条件にて形成され得る。保持体30においては、例えば壁部34がなくてもよい。
 次に、以下の表7を参照しつつ、コイル部品10Aの性能を評価したシミュレーション結果を説明する。表7においては、コイル部品10Aと、その比較例1―A、1-Bの評価結果が示されている。シミュレーションしたコイル部品10Aでは、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.25mmに設定されている。比較例1-Aは、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Aと同様に構成されたコイル部品である。比較例1―Bは、第1平面コイル11の厚さが0.25mmで、第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Aと同様に構成されたコイル部品である。なお、コイル部品10A、比較例1―A、及び比較例1-Bにおいて、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 表7における左縦欄における「本開示」は、コイル部品10Aを示し、その右側の欄に、コイル部品10Aのシミュレーション上のコイル厚さの条件(050/025、つまり0.5mm/0.25mm)、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表7における左縦欄における「比較例1―A」、「比較例1-B」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。なお、表中の磁気シールドの損失は、第2磁気シールド部材60での損失を意味する。
 表7から明らかなように、コイル部品10AのQ値は183で、比較例1-AのQ値(130)及び比較例1-BのQ値(120)よりも高い。また、コイル部品10A上での損失(磁気シールド部材60での損失と、コイル11、12での損失)は、比較例1-Aの損失及び比較例1-Bの損失よりも低い。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数を85KHzとして行ったが、交流抵抗についても、コイル部品10Aは、比較例1-A及び比較例1-Bよりも低い。
 表7に示すシミュレーション結果から、コイル部品10Aの性能の高さを確認できる。特にコイル部品10Aは、比較例1-Aよりもコイルの材料使用量を抑えながら、比較例1-Aよりも高い性能を確保している。この点は、本開示の有益性を裏付けている。また、コイル部品10Aと、比較例1―Bは、同じ条件の2つのコイルを使用するが、性能に顕著な差がある。厚さが0.15mm以上0.35mm以下になるコイルの位置の工夫も、本開示の特徴の一つである。
(他の形態3)
 上述の実施の形態では、保持体30の第1層31(第1平面コイル11の面111Bを覆う部分)が、第1平面コイル11の面111Bを全体的に覆う。一方で、図11及び図12に示す他の形態3に係るコイル部品10Bでは、保持体30の第1層31が、第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面である面111Bを部分的に覆っている。なお、ここで説明する形態3では、第1層31が、図2~図5で説明した構成とは異なり、面111Bに対面する部分のみで構成される。
 この例では、図11の破線に示すように、第1平面コイル11の各ターン部11nが、直線に沿って延びる第1直線部分11ns1と、第1直線部分11ns1に接続して湾曲状に延びる第1コーナー部分11nc1と、第1コーナー部分11nc1に接続して直線に沿って延びる第2直線部分11ns2と、第2直線部分11ns2に接続して湾曲状に延びる第2コーナー部分11nc2と、第2コーナー部分11nc2に接続して直線に沿って延びる第3直線部分11ns3と、第3直線部分11ns3に接続して湾曲状に延びる第3コーナー部分11nc3と、その他の部分とを含み、周回形状をなす。詳細な説明は省略するが、同様に、第2平面コイル12の各ターン部12nも、第1直線部分12ns1と、第1コーナー部分12nc1と、第2直線部分12ns2と、第2コーナー部分12nc2と、第3直線部分12ns3と、第3コーナー部分12nc3と、その他の部分とを含み、周回形状をなす。
 詳しくは、保持体30の第1層31は、第1直線部分11ns1、第2直線部分11ns2及び第3直線部分11ns3を覆っている。一方で、保持体30の第1層31は、第1コーナー部分11nc1、第2コーナー部分11nc2及び第3コーナー部分11nc3を覆わない。言い換えると、保持体30は、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重なる方向で、第1コーナー部分11nc1、第2コーナー部分11nc2及び第3コーナー部分11nc3とは重なっていない。
 また、この例における保持体30は、複数の、本例では3つの互いに分離されたピース301~303を含む。具体的には、保持体30は、第1ピース301と、第2ピース302と、第3ピース303とを含む。各ピース301~301はそれぞれ、第1層31を含み、第1層31で第1平面コイル11を覆っている。詳しくは、第1ピース301の第1層31は、第1直線部分11ns1を覆う。第2ピース302の第1層31は、第2直線部分11ns2を覆う。第3ピース303の第1層31は、第3直線部分11ns3を覆う。
 そして、各ピース301~301はそれぞれ、第1層31と、第1層31から立ち上がる複数のガイド保持板部35とを含む。ガイド保持板部35は、第1層31と同じ材質であり、磁性を有する。複数のガイド保持板部35は、互いに平行に直線状に延びている。そして、各ピース301~303では、隣り合うガイド保持板部35の間に、直線部分(11ns1、11ns2、11ns3、12ns1、12ns2、12ns3)を収納する空間が形成される。そして、保持体30は、隣り合うガイド保持板部35の間に、第1平面コイル11の直線部分(11ns1、11ns2、11ns3)と第2平面コイル12の直線部分(12ns1、12ns2、12ns3)とがこの順で重なる状態で、第1平面コイル11及び第2平面コイル12を保持している。ここで、本例では、隣り合うガイド保持板部35の間に配置される第1平面コイル11の直線部分(11ns1、11ns2、11ns3)と、第2平面コイル12の直線部分(12ns1、12ns2、12ns3)との間に空気の層が形成される。ただし、第1平面コイル11の直線部分(11ns1、11ns2、11ns3)と、第2平面コイル12の直線部分(12ns1、12ns2、12ns3)との間に例えば絶縁性の樹脂が充填されてもよいし、保持体30と同じ材質のスペーサが充填されてもよい。一方で、第1平面コイル11における保持体30と重ならない部分は、図12に示すように磁気シールド部材20との間に隙間(空気の層)を設けて、磁気シールド部材20と重なる。
 また、図11に示すコイル部品10Bにおいても、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下になっている。これにより、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流磁界を供給される場合に、コイル部品10Bは、その性能を極めて顕著に向上させるように構成されている。すなわち、コイル部品10Bも、具体的に用いられる際には、例えば図1で示した電力伝送システムSに適用され、上述したコイル部品10と同様に、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるように構成される。そして、これにより、コイル部品10Bは、有益な機能を発揮する。
 一方で、第1平面コイル11の厚さ(導電体11Eの厚さ)は、例えば0.1mm以上1.0mm以下でもよい。第1平面コイル11、第2平面コイル12、保持体30、磁気シールド部材20は、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の各要素と同様の形状及び寸法条件にて形成され得る。なお、コイル部品10とコイル部品10Bとは、第1平面コイル11、第2平面コイル12の細部において形状が異なる部分はあるが、本質的な相違はない。具体的には、本例では、第1平面コイル11が周回する方向及び第2平面コイル12が周回する方向が、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の場合と逆である。また、第1平面コイル11のターン数及び第2平面コイル12のターン数が、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の場合と異なる。このような細部の構成は特に限られない。
 次に、以下の表8を参照しつつ、コイル部品10Bの性能を評価したシミュレーション結果を説明する。表8においては、コイル部品10Bと、その比較例2―A、2-Bの評価結果が示されている。シミュレーションしたコイル部品10Bでは、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.25mmに設定されている。比較例2-Aは、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Bと同様に構成されたコイル部品である。比較例2―Bは、第1平面コイル11の厚さが0.25mmで、第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Bと同様に構成されたコイル部品である。なお、コイル部品10B、比較例2―A、及び比較例2-Bにおいて、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 表8における左縦欄における「本開示」は、コイル部品10Bを示し、その右側の欄に、コイル部品10Bのシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表8における左縦欄における「比較例2-A」、「比較例2-B」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。
 表8から明らかなように、コイル部品10BのQ値は95で、比較例2-AのQ値(84)及び比較例2-BのQ値(78)よりも高い。また、コイル部品10B上での損失(磁気シールド部材60での損失と、コイル11、12での損失)は、比較例2-Aの損失及び比較例2-Bの損失よりも低い。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数を85KHzとして行ったが、交流抵抗についても、コイル部品10Bは、比較例2-A及び比較例2-Bよりも低い。
 表8に示すシミュレーション結果から、コイル部品10Bの性能の高さを確認できる。特にコイル部品10Bは、比較例2-Aよりもコイルの材料使用量を抑えながら、比較例2-Aよりも高い性能を確保している。この点は、本開示の有益性を裏付けている。
(他の形態4)
 図13に示す他の形態4に係るコイル部品10Cは、第1平面コイル11、第2平面コイル12、及び保持体30を備え、磁気シールド部材20を備えない。この構成は、送電装置に適用される場合に有益である。第1平面コイル11、第2平面コイル12、及び保持体30は、図2乃至図5等を用いて説明した構成と同じ構成を有する。
 図13に示すコイル部品10Cにおいても、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下になっている。これにより、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流磁界を供給される場合に、コイル部品10Cは、その性能を極めて顕著に向上させるように構成されている。すなわち、コイル部品10Cも、具体的に用いられる際には、例えば図1で示した電力伝送システムSに適用され、上述したコイル部品10と同様に、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるように構成される。そして、これにより、コイル部品10Cは、有益な機能を発揮する。
 第1平面コイル11の厚さ(導電体11Eの厚さ)は、例えば0.1mm以上1.0mm以下でもよい。第1平面コイル11、第2平面コイル12、保持体30は、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の各要素と同様の形状及び寸法条件にて形成され得る。なお、コイル部品10とコイル部品10Cとは、第1平面コイル11、第2平面コイル12の細部において形状が異なる部分があってもよい。
 次に、以下の表9を参照しつつ、コイル部品10Cの性能を評価したシミュレーション結果を説明する。表9においては、コイル部品10Cと、その比較例3―A、3-Bの評価結果が示されている。シミュレーションしたコイル部品10Cでは、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.25mmに設定されている。比較例3-Aは、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Cと同様に構成されたコイル部品である。比較例3―Bは、第1平面コイル11の厚さが0.25mmで、第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Cと同様に構成されたコイル部品である。なお、コイル部品10C、比較例3―A、及び比較例3-Bにおいて、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 表9における左縦欄における「本開示」は、コイル部品10Cを示し、その右側の欄に、コイル部品10Cのシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表9における左縦欄における「比較例3-A」、「比較例3-B」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。
 表9から明らかなように、コイル部品10CのQ値は195で、比較例3-AのQ値(190)及び比較例3-BのQ値(167)よりも高い。また、コイル部品10C上での損失(コイル11、12での損失)は、比較例3-Aの損失及び比較例3-Bの損失よりも低い。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数を85KHzとして行ったが、交流抵抗についても、コイル部品10Cは、比較例3-A及び比較例3-Bよりも低い。
 表9に示すシミュレーション結果から、コイル部品10Cの性能の高さを確認できる。特にコイル部品10Cは、比較例3-Aよりもコイルの材料使用量を抑えながら、比較例3-Aよりも高い性能を確保している。この点は、本開示の有益性を裏付けている。
(他の形態5)
 図14乃至図16に示すコイル部品10Dは、第1平面コイル11、第2平面コイル12、及び保持体30と、磁性ブロック材70とを備える。この構成は、送電装置に適用される場合に有益である。第1平面コイル11、第2平面コイル12、及び保持体30は、図2乃至図5等を用いて説明した構成と同じ構成を有する。
 コイル部品10Dは、複数の、本例では4つの磁性ブロック材70を備える。磁性ブロック材70は、保持体30の第1層31における第1平面コイル11と対面する面の反対の面である面111Bを覆うように位置する。ただし、磁性ブロック材70は細長い板状であり、第1平面コイル11の一部しか覆わない。
 磁性ブロック材70はそれぞれ、第1平面コイル11及び第2平面コイル12の中心の径方向の外方の位置から、その長手方向が第1平面コイル11及び第2平面コイル12の径方向に延びるように配置される。4つの磁性ブロック材70は、周方向に90度間隔で配置され、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重なる方向に見たとき、クロス形状をなすように配置されている。また、4つの磁性ブロック材70のうちの3つの磁性ブロック材70は、それぞれ、第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重なる方向に見たとき、第1平面コイル11の直線部分(11ns1、11ns2、11ns3)のいずれか及び第2平面コイル12の直線部分(12ns1、12ns2、12ns3)のいずれかと、各部分の中点で直交するように配置される。
 なお、磁性ブロック材70の数や、位置は特に限られるものではない。
 図14乃至図16に示すコイル部品10Dにおいても、第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下になっている。これにより、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流磁界を供給される場合に、コイル部品10Dは、その性能を極めて顕著に向上させるように構成されている。すなわち、コイル部品10Dは、具体的に用いられる際には、例えば図1で示した電力伝送システムSに適用され、上述したコイル部品10と同様に、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下又は79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるように構成される。そして、これにより、コイル部品10Dは、有益な機能を発揮する。
 第1平面コイル11の厚さ(導電体11Eの厚さ)は、例えば0.1mm以上1.0mm以下でもよい。第1平面コイル11、第2平面コイル12、保持体30は、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の各要素と同様の形状及び寸法条件にて形成され得る。なお、コイル部品10とコイル部品10Dとは、第1平面コイル11、第2平面コイル12の細部において形状が異なる部分はあるが、本質的な相違はない。具体的には、本例では、第1平面コイル11が周回する方向及び第2平面コイル12が周回する方向が、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の場合と逆である。また、第1平面コイル11のターン数及び第2平面コイル12のターン数が、図2乃至5等を用いて説明したコイル部品10の場合と異なる。このような細部の構成は特に限られない。
 次に、以下の表10を参照しつつ、コイル部品10Dの性能を評価したシミュレーション結果を説明する。表10においては、コイル部品10Dと、その比較例4―A、4-Bの評価結果が示されている。シミュレーションしたコイル部品10Dでは、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.25mmに設定されている。比較例4-Aは、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Dと同様に構成されたコイル部品である。比較例4―Bは、第1平面コイル11の厚さが0.25mmで、第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成はコイル部品10Dと同様に構成されたコイル部品である。なお、コイル部品10D、比較例4―A、及び比較例4-Bにおいて、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 表10における左縦欄における「本開示」は、コイル部品10Dを示し、その右側の欄に、コイル部品10Dのシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表10における左縦欄における「比較例4―A」、「比較例4-B」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。
 表10から明らかなように、コイル部品10DのQ値は235で、比較例4-AのQ値(156)及び比較例4-BのQ値(142)よりも高い。また、コイル部品10D上での損失(コイル11、12での損失)は、比較例4-Aの損失及び比較例4-Bの損失よりも低い。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数を85KHzとして行ったが、交流抵抗についても、コイル部品10Dは、比較例4-A及び比較例4-Bよりも低い。
 表10に示すシミュレーション結果から、コイル部品10Dの性能の高さを確認できる。特にコイル部品10Dは、比較例4-Aよりもコイルの材料使用量を抑えながら、比較例4-Aよりも高い性能を確保している。この点は、本開示の有益性を裏付けている。
 以下では、図2乃至図5に示したコイル部品10において、第1平面コイル11がアルミニウムで形成され、第2平面コイル12が銅で形成される場合の実施の形態の性能に関するシミュレーション結果を説明する。シミュレーションは、ムラタソフトウェア株式会社製のFemtet(登録商標)で行った。
 以下に説明するシミュレーションでは、上述の実施の形態におけるコイル部品10において第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定して、それぞれに対応するQ値を算出した。また、「第1平面コイル11がアルミニウムで形成され且つ第2平面コイル12が銅で形成される条件」または「寸法条件」が、図2~図5を用いて説明した実施の形態から外れる複数のコイル部品のQ値のシミュレーションも、比較例として実施した。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 シミュレーションにおける詳細な条件は、以下の通りである。
・供給する高周波電流は、40Aであり、周波数は、85KHzである。
・アルミニウムで形成される第1平面コイル11の電気伝導率は、3.77×10[S/m]である。銅で形成される第2平面コイル12の電気伝導率は、5.98×10[S/m]である。
・磁気シールド部材20の比透磁率は、3000であり、保持体30の比透磁率は、5.0である。
・図2に示すIV-IV線の方向における第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は200mmであり、IV-IV線に直交する方向での第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は、200mmである。
 上記実施の形態に関するシミュレーションの結果を以下の表11に示す。表11の最上段に記載の「実施の形態」の下に、実施の形態に係るコイル部品10の複数の寸法条件と、1平方メートルあたりの重量W(Kg/m)、シミュレーション結果となるQ値及びZ(インピーダンス(Ω))が上下に並んで示されている。一方で、比較例に関するシミュレーションの結果を以下の表12に示す。表12の最上段に記載の「比較例」の下には、比較例に係るコイル部品の複数の寸法条件と、1平方メートルあたりの重量W(Kg/m)、シミュレーション結果となるQ値及びZ(インピーダンス(Ω))が上下に並んで示されている。比較例に係るコイル部品は、寸法条件や、コイル材質の条件が、実施の形態の条件と外れる以外を除き、基本的な構造はコイル部品10と同じである。また、上記「コイル部品10の1平方メートルあたりの重量W(Kg/m)」は、第1平面コイル11の1平方メートルあたりの重量と第2平面コイル12の1平方メートルあたりの重量Wとの合計を意味する。各コイルの1平方メートルあたりの重量は、第1平面コイル11及び第2平面コイル12のそれぞれにおいて、材料の比重(1立方メートルあたりの重量)と、厚さとを掛けることにより演算される。例えば、厚さ0.25mmの銅のコイルの1平方メートルあたりの重量W(Kg/m)は、比重が8960Kg/mのときに、2.24Kg/mである。比重は、材料が特定されれば決定されるが、コイル一部の断片の体積でそのときの重量を割ることでも求まる。
 上述したように、本件発明者は、磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とが重ねられる場合に、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上する現象が生じることを知見した。詳しくは、所定の周波数帯での使用において、第1平面コイル11に重なる第2平面コイルの厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間のいずれかに設定されたときに、コイル部品10のQ値が極めて高くなることを知見した。上記所定の周波数帯は、具体的には75KHz以上100KHz以下の周波数帯であり、79KHz以上90KHz以下である場合に確実にコイル部品10の性能が向上する。
 表11に示すように、実施の形態に関するシミュレーションでは、シミュレーション1において、アルミニウムで形成される第1平面コイル11の厚さは0.5mmで、銅で形成される第2平面コイル12の厚さは0.25mmである。シミュレーション2において、アルミニウムで形成される第1平面コイル11の厚さは0.5mmで、銅で形成される第2平面コイル12の厚さは0.35mmである。シミュレーション3において、アルミニウムで形成される第1平面コイル11の厚さは0.5mmで、アルミニウムで形成される第2平面コイル12の厚さは0.25mmである。シミュレーション4において、アルミニウムで形成される第1平面コイル11の厚さは0.5mmで、アルミニウムで形成される第2平面コイル12の厚さは0.35mmである。シミュレーション5において、アルミニウムで形成される第1平面コイル11の厚さは1.0mmで、アルミニウムで形成される第2平面コイル12の厚さは0.25mmである。シミュレーション6において、アルミニウムで形成される第1平面コイル11の厚さは0.25mmで、アルミニウムで形成される第2平面コイル12の厚さは0.25mmである。各シミュレーションにおける第2平面コイル12の厚さは、0.15mm以上0.35mm以下の間に設定されている。そして、シミュレーション6におけるQ値が最も小さく、129.3であり、シミュレーション1~5におけるQ値は、140以上である。
 上述の実施の形態のシミュレーションに対して、比較例1、3~8では、第2平面コイルに対応するコイルの厚さが、0.15mm以上0.35mm以下の範囲から外れている。そして、比較例1、3~8におけるQ値は、最大でも比較例7の124.2であり、実施の形態に関するシミュレーションで算出されたQ値よりも小さく、特にシミュレーション1~5に対して大幅に小さい。例えば比較例5では、第1平面コイルに対応するアルミニウムのコイルの厚さが0.5mmで、第2平面コイルに対応する銅のコイルの厚さが0.5mmである。比較例5は、実施の形態のシミュレーション1と第1平面コイルの条件が共通し、第2平面コイルの材質が一致するが、そのQ値は、シミュレーション1よりも50以上小さい。また、比較例4では、第1平面コイルに対応するアルミニウムのコイルの厚さが0.5mmで、第2平面コイルに対応するアルミニウムのコイルの厚さが0.5mmである。比較例4は、実施の形態のシミュレーション3と第1平面コイルの条件が共通し、第2平面コイルの材質が一致するが、そのQ値は、シミュレーション3よりも約30も小さい。
 以上のようなシミュレーションの結果は、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下にすることによって、所定の周波数帯での使用におけるコイル部品10の性能が顕著に向上することを裏付けている。なお、上記シミュレーションでは、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.25mm未満の範囲とする条件について、検証されていないが、この範囲でも比較的高いコイル性能を確保できることを本件発明者は確認している。第2平面コイル12の厚さを0.15mm未満又は0.35mmよりも大きくすると、Q値が減少する傾向がある。したがって、第2平面コイル12の厚さは、0.15~0.35mmの中間近傍でもよく、第2平面コイル12の厚さは、0.20mm以上0.30mm以下でもよく、厚さは0.20mm以上0.275mm以下でもよいし、0.225mm以上0.275mm以下でもよい。
 また、本件発明者の知見では、磁気シールド部材20に最も近いコイルの厚さが比較的大きい場合に、良好なコイル性能が得られる。この観点で、第1平面コイル11の厚さは、0.5mm以上1.0mm以下でもよい。例えば、シミュレーション1~5では、第1平面コイル11の厚さが、0.5mm以上1.0mm以下の範囲にある。一方で、シミュレーション6では、第1平面コイル11の厚さが、0.25mmであり、そのQ値は、シミュレーション1~5に比較すると小さい。この結果は、第1平面コイル11の厚さは、0.5mm以上1.0mm以下であるという条件の有効性を裏付けている。また、シミュレーション3と、シミュレーション5とを比較すると、シミュレーション5における第1平面コイル11の厚さは、シミュレーション3の第1平面コイル11の厚さの2倍であるが、両者のQ値は大きく変わらない。この結果は、第1平面コイル11の厚さ確保による性能確保は、厚さ1mmから飽和傾向になることが推認される。この観点で、厚さ抑制及び重量抑制を考慮し、合理的にコイル部品10を得るには、第1平面コイル11の厚さを1.0mm以下にすることが有効と言える。
 また、本実施の形態では第1平面コイル11がアルミニウムを含む。これにより、軽量化が可能となる。表11に示すシミュレーションを行ったコイル部品10では、第1平面コイル11及び第2平面コイル12の合計重量が小さく抑えられている。具体的には、シミュレーション1~6では、第1平面コイル11の1平方メートルあたりの重量及び第2平面コイル12の1平方メートルあたりの重量の合計が5Kg/m以下である。これに対して、シミュレーション1~6におけるQ値と、同等またはそれ以上のQ値が算出された比較例2、9、10を検討すると、これら比較例では、1平方メートルあたりの合計重量が大きく、5Kg/mよりも大きい(5.1Kg/m、6.7Kg/m、8.9Kg/m)。しかも、銅の使用量も多いため、コストも大きくなり得る。これら比較例2,9,10に対して、本実施の形態に係るコイル部品10では、合理的にコイル性能(Q値)が確保されている。
 以上このようなシミュレーションにかかるコイル部品10によれば、大型化、重量増加、及びコストを抑制しつつ、所望の性能を確保しやすくなる。一般的に考えると、コイルの厚さが大きい程、コイルにおいて高いインダクタンスが得られ、Q値などのコイルの性能が向上する傾向が生じると推認される。しかしながら、磁性を有する部材上に平面コイルが直列接続の状態で重なる構成においては必ずしもそのような傾向が生じるわけではないことを本件発明者は鋭意研究により知見した。そして、本件発明者は、磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とがこの順で重ねられる構成において所定の周波数帯における交流電流また交流磁界を供給する場合には、第1平面コイル11の厚さとは無関係に、第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間になるときに、Q値が極めて高くなる現象が生じることについて知見した。この知見により、例えば厚さが0.5mmの第2平面コイル12を使用した場合よりも、厚さが0.25mmの第2平面コイル12を使用したほうがコイル部品10の性能を向上できることが判明した。
 すなわち、このような知見に基づくコイル部品10では、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下に設定することにより、第2平面コイル12の薄型化が可能となる。そして、所定の周波数帯での使用においてコイル部品10の性能を可及的に向上できる。これにより、コイル部品10の全体のサイズの大型化及び重量増加を抑制しつつ、コイル部品10の性能を向上できる。磁気シールド部材20及び保持体30上に第1平面コイル11と第2平面コイル12とがこの順で重ねられる構成において所定の周波数帯における交流電流また交流磁界を供給した場合に、第1平面コイル11の厚さとは無関係に、第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間においてQ値が極めて高くなるという現象は、技術常識から予測し難い現象である。このような現象に基づき創案された上記コイル部品は、コイル部品の性能向上に大きく貢献する顕著な効果を奏するものであると確信する。さらには、第1平面コイル11の材料として、アルミニウムを含む材料が用いられる。これにより、より効果的に重量増加を抑制し、且つコストを抑えつつ、合理的に高いコイル性能が確保され得る。したがって、本実施の形態によれば、大型化、重量増加、及びコストを抑制しつつ、所望の性能を確保しやすくなる。
 詳しくは、本件発明者は、第1平面コイル11及び第2平面コイル12に75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給するか、又は、75KHz以上100KHz以下であって、特に79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給する場合に、第1平面コイル11の厚さとは無関係に、第2平面コイル12の厚さが0.15mm以上0.35mm以下の間になるときにQ値が極めて高くなることを見出した。すなわち、第2平面コイル12の厚さを0.15mm以上0.35mm以下に設定する構成は、所定の周波数帯における交流電流また交流磁界として、75KHz以上100KHz以下、特に79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、75KHz以上100KHz以下、特に79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給される場合に、顕著に性能を向上させる。
<さらに他の形態>
 以上で説明したコイル部品の各形態は、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流電流を供給されるか、あるいは、75KHz以上100KHz以下、又は79KHz以上90KHz以下、又は85KHzの交流磁界を供給される場合に、性能を顕著に向上させる形態である。一方で、供給される交流電流又は交流磁界の周波数が75KHz以上100KHz以下とは異なる範囲になった場合には、性能を顕著に向上できるコイル部品の形態が、上述の形態から変わる。以下においては、75KHz以上100KHz以下とは異なる他の周波数帯において、性能を向上させ得る、本開示にかかる形態について説明する。
(他の形態6)
 まず、さらに他の形態(形態6)として、コイルに100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給されるか、又は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給される場合、コイル部品は、以下の構成を備えてもよい。
「 第1平面コイル11と、
 第1平面コイル11と重ねられた第2平面コイル12と、
 第1平面11コイルにおける第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分(図2~図5で説明した第1層の一部)を含み、磁性を有する磁性部材である保持体30と、を備え、
 第1平面コイル11と第2平面コイル12は、直列に接続され、
 第2平面コイル12の厚さは、0.225mm以上0.275mm以下であり、
 第1平面コイル11及び第2平面コイル12は、100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給されるか、又は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。」
 以上の構成を、以下、形態6-1と呼ぶ。
 上記形態6-1にかかるコイル部品は、図2乃至図5で説明した構成と同様に、磁気シールド部材20をさらに備えてもよい(形態6-2)。
 上記形態6-1に係るコイル部品は、図10で説明した構成と同様に、第1磁気シールド部材20と、第2磁気シールド部材60とをさらに備えてもよい(形態6-3)。
 上記形態6-1に係るコイル部品は、図11及び図12で説明した構成と同様に、保持体30が、部分的に第1平面コイル11を覆う構成でもよい(形態6-4)。そして、保持体30は、複数の互いに分割されたピース301~303を含んでもよい。
 上記形態6-1に係るコイル部品は、図14乃至図16で説明した構成と同様に、磁性ブロック材70を備えてもよい(形態6-5)。
 次に、以下の表13を参照しつつ、形態6-1~6-5に係るコイル部品の性能を評価したシミュレーション結果を示す。表13においては、形態6-1~6-5に係るコイル部品と、各形態に対する比較例の評価結果が示されている。シミュレーションした形態6-1~6-5に係るコイル部品では、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.25mmに設定されている。比較例6-A1~5は、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成は形態6-1~6-5に係るコイル部品と同様に構成されたコイル部品である。なお、形態6-1~6-5に係るコイル部品、比較例において、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 表13における左縦欄における「本開示6-1~6-5」は、形態6-1~6-5に係るコイル部品を示し、その右側の欄に、各形態に係るコイル部品のシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表13における左縦欄における「比較例6―A1~5」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数が、100KHz、150KHz、200KHzに設定されて行われた。
 表13から明らかなように、各形態6-1~6-5に係るコイル部品のQ値は、対応する比較例のQ値よりも高い。また、各形態6-1~6-5に係るコイル部品上での損失は、比較例の損失よりも低い。また、交流抵抗についても、各形態6-1~6-5に係るコイル部品は、比較例よりも低い。
 表13に示すシミュレーション結果から、形態6-1~6-5に係るコイル部品の性能の高さを確認できる。
 なお、形態6-1~6-5に係るコイル部品は、例えば上述の実施の形態に係るコイル部品10と、使用条件となる供給される交流電流又は交流磁界の周波数帯が異なるが、採用する第2平面コイル12の厚さの範囲は重複する。ただし、形態6-1~6-5に係るコイル部品では、採用する第2平面コイル12の厚さの範囲が、上述の実施の形態に係るコイル部品10における第2平面コイル12の厚さの範囲よりも狭くなっている。形態6-1~6-5に係るコイル部品においては、第2平面コイル12の厚さが0.225mm以上0.275mm以下の範囲で特に良好な性能が得られ、当該範囲から外れると、性能が比較的顕著に低下する場合がある。この理由から、形態6-1~6-5に係るコイル部品では、第2平面コイル12の厚さを0.225mm以上0.275mm以下にしている。
(他の形態7)
 次に、さらに他の形態(形態7)として、コイルに200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給されるか、又は、200KHz以上1MHz以下の交流磁界を供給される場合、コイル部品は、以下の構成を備えてもよい。
「 第1平面コイル11と、
 第1平面コイル11と重ねられた第2平面コイル12と、
 第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分(図2~図5で説明した第1層の一部)を含み、磁性を有する磁性部材である保持体30と、
を備え、
 第1平面コイル11と第2平面コイル12は、直列に接続され、
 第2平面コイル12の厚さは、0.075mm以上0.175mm以下であり、
 第1平面コイル11及び第2平面コイル12は、200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給されるか、又は、200KHz以上1MHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。」
 以上の構成を、以下、形態7-1と呼ぶ。
 上記形態7-1にかかるコイル部品は、図2乃至図5で説明した構成と同様に、磁気シールド部材20をさらに備えてもよい(形態7-2)。
 上記形態7-1に係るコイル部品は、図10で説明した構成と同様に、第1磁気シールド部材20と、第2磁気シールド部材60とをさらに備えてもよい(形態7-3)。
 上記形態7-1に係るコイル部品は、図11及び図12で説明した構成と同様に、保持体30が、部分的に第1平面コイル11を覆う構成でもよい(形態7-4)。そして、保持体30は、複数の互いに分割されたピース301~303を含んでもよい。
 上記形態7-1に係るコイル部品は、図14乃至図16で説明した構成と同様に、磁性ブロック材70を備えてもよい(形態5-5)。
 次に、以下の表14、15を参照しつつ、形態7-1~7-5に係るコイル部品の性能を評価したシミュレーション結果を示す。表14、15においては、形態7-1~7-5に係るコイル部品と、各形態に対する比較例の評価結果が示されている。シミュレーションした形態7-1~7-5に係るコイル部品では、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.10mm又は0.15mmに設定されている。第2平面コイル12の厚さが0.10mmのシミュレーション結果は、表14に示され、第2平面コイル12の厚さが0.15mmのシミュレーション結果は、表15に示されている。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 一方で、第2平面コイル12の厚さが0.10mmの形態7-1~7-5に係るコイル部品に対する比較例7-A1~5も、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成は形態7-1~7-5に係るコイル部品10Dと同様に構成されたコイル部品である。
 また、第2平面コイル12の厚さが0.15mmの形態7-1~7-5に係るコイル部品に対する比較例7-A1~5は、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定され、その他の構成は形態7-1~7-5に係るコイル部品10Dと同様に構成されたコイル部品である。
 なお、形態7-1~7-5に係るコイル部品、比較例において、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。
 表14,15における左縦欄における「本開示7-1~7-5」は、形態7-1~7-5に係るコイル部品を示し、その右側の欄に、各形態に係るコイル部品のシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表14、15における左縦欄における「比較例7―A1~5」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数が、100KHz、150KHz、200KHzに設定されて行われた。
 表14、15から明らかなように、各形態7-1~7-5に係るコイル部品のQ値は、大部分で対応する比較例のQ値よりも高い。また、各形態7-1~7-5に係るコイル部品上での損失は、大部分で比較例の損失及び比較例の損失よりも低い。また、交流抵抗についても、各形態7-1~7-5に係るコイル部品は、大部分で比較例よりも低い。表14における比較例7-A1及び比較例7-A5については、一部でQ値が本開示よりも高い条件があるが、コイル材料の使用量を考えれば、本開示が比較例よりも有益であることは言うまでもない。
 表14、15に示すシミュレーション結果から、形態7-1~7-5に係るコイル部品の性能の高さを確認できる。
(他の形態8)
 次に、さらに他の形態(形態8)として、コイルに1.1MHz以上の交流電流を供給されるか、又は、1.1MHz以上の交流磁界を供給される場合、コイル部品は、以下の構成を備えてもよい。
「第1平面コイル11と、
 第1平面コイル11と重ねられた第2平面コイル12と、
 第1平面コイル11における第2平面コイル12と対面する面の反対の面を覆う部分(図2~図5で説明した第1層の一部)を含み、磁性を有する磁性部材である保持体30と、
を備え、
 第1平面コイル11と第2平面コイル12は、直列に接続され、
 第2平面コイル12の厚さは、0.45mm以上であり、
 第1平面コイル11及び第2平面コイル12は、1.1MHz以上の交流電流を供給されるか、又は、1.1MHz以上の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。」
 以上の構成を、以下、形態8-1と呼ぶ。
 上記形態8-1にかかるコイル部品は、図2乃至図5で説明した構成と同様に、磁気シールド部材20をさらに備えてもよい(形態8-2)。
 上記形態8-1に係るコイル部品は、図10で説明した構成と同様に、第1磁気シールド部材20と、第2磁気シールド部材60とをさらに備えてもよい(形態8-3)。
 上記形態8-1に係るコイル部品は、図11及び図12で説明した構成と同様に、保持体30が、部分的に第1平面コイル11を覆う構成でもよい(形態8-4)。そして、保持体30は、複数の互いに分割されたピース301~303を含んでもよい。
 上記形態8-1に係るコイル部品は、図14乃至図16で説明した構成と同様に、磁性ブロック材70を備えてもよい(形態8-5)。
 次に、以下の表16を参照しつつ、形態8-1~8-5に係るコイル部品の性能を評価したシミュレーション結果を示す。表16においては、形態8-1~8-5に係るコイル部品と、各形態に対する比較例の評価結果が示されている。シミュレーションした形態8-1~8-5に係るコイル部品では、第1平面コイル11の厚さが0.5mmに設定され、第2平面コイル12の厚さが0.5mmに設定されている。比較例8-A1~5は、第1平面コイル11の厚さが0.50mmで、第2平面コイル12の厚さが0.25mmに設定され、その他の構成は形態8-1~8-5に係るコイル部品と同様に構成されたコイル部品である。なお、形態8-1~8-5に係るコイル部品、比較例において、第1平面コイル11はアルミニウムであり、第2平面コイル12は銅である。なお、ここで例示する比較例は、必ずしも本開示(本発明)から除外されるものではなく、使用する周波数の条件によっては、本開示(本発明)を構成する。
 表16における左縦欄における「本開示8-1~8-5」は、形態8-1~8-5に係るコイル部品を示し、その右側の欄に、各形態に係るコイル部品のシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。表16における左縦欄における「比較例8―A1~5」それぞれの右側の欄に、同様に、比較例に関するシミュレーション上のコイル厚さの条件、シミュレーションで演算されたQ値、損失、抵抗が順に示されている。また、シミュレーションは、コイル部品に供給する交流電流の周波数が、1.1MHz、6.78MHz、13.56MHzに設定されて行われた。
 表16から明らかなように、各形態8-1~8-5に係るコイル部品のQ値は、対応する比較例のQ値よりも高い。また、各形態8-1~8-5に係るコイル部品上での損失は、比較例の損失よりも低い。また、交流抵抗についても、各形態8-1~8-5に係るコイル部品は、比較例よりも低い。
 表16に示すシミュレーション結果から、形態8-1~8-5に係るコイル部品の性能の高さを確認できる。
 次に、図17は、図2乃至図5に示した形態のコイル部品における平面コイル(11、12)の厚さと、交流抵抗との関係を説明するためのグラフを示す。図18は、図2乃至図5に示した形態のコイル部品における平面コイル(11、12)の厚さと、Q値との関係を説明するためのグラフを示す。図17及び図18は、第1平面コイル11の厚さ及び第2平面コイル12の厚さに複数の値を設定し、供給電流の周波数を変えて計算した交流抵抗及びQ値に基づいて作成されている。具体的には、シミュレーションから交流抵抗及びQ値を計算した。シミュレーションは、ムラタソフトウェア株式会社製のFemtet(登録商標)で行った。
 第1平面コイル11及び第2平面コイル12の厚さ及び材質に関する個別の条件は、以下の通りである。
・条件1:第1平面コイル11の材質は銅で、厚さは0.5mmである。第2平面コイル12の材質は銅で、厚さは0.5mmである(Cu0.5/Cu0.5)。
・条件2:第1平面コイル11の材質はアルミニウムで、厚さは0.5mmである。第2平面コイル12の材質は銅で、厚さは0.25mmである(Al0.5/Cu0.25)。
・条件3:第1平面コイル11の材質はアルミニウムで、厚さは0.5mmである。第2平面コイル12の材質は銅で、厚さは0.5mmである(Al0.5/Cu0.5)。
・条件4:第1平面コイル11の材質はアルミニウムで、厚さは0.5mmである。第2平面コイル12の材質は銅で、厚さは0.1mmである(Al0.5/Cu0.1)。
・条件5:第1平面コイル11の材質は銅で、厚さは0.5mmである。第2平面コイル12の材質は銅で、厚さは0.25mmである(Cu0.5/Cu0.25)。
・条件6:第1平面コイル11の材質は銅で、厚さは0.5mmである。第2平面コイル12の材質は銅で、厚さは0.1mmである(Cu0.5/Cu0.1)。
 シミュレーションにおける共通する条件は、以下の通りである。
・アルミニウムで形成される第1平面コイル11の電気伝導率は、3.77×10[S/m]である。銅で形成される第2平面コイル12の電気伝導率は、5.98×10[S/m]である。
・磁気シールド部材20の比透磁率は、3000であり、保持体30の比透磁率は、5.0である。
・図2に示すIV-IV線の方向における第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は200mmであり、IV-IV線に直交する方向での第1平面コイル11の導電体11E及び第2平面コイル12の導電体12Eの幅は、200mmである。
 図17及び図18における、符号S1で示す線は、条件1(Cu0.5/Cu0.5)の結果、符号S2で示す線は、条件2(Al0.5/Cu0.25)の結果、符号S3で示す線は、条件3(Al0.5/Cu0.5)の結果、符号S4で示す線は、条件4(Al0.5/Cu0.1)の結果、符号S5で示す線は、条件5(Cu0.5/Cu0.25)の結果、符号S6で示す線は、条件6(Cu0.5/Cu0.1)の結果を示す。
 図17を参照すると、例えば第2平面コイルの厚さが0.25mmとなる条件2及び条件5では、供給電流の周波数が80KHz~200KHzの間において、他の条件よりも交流抵抗が低い。さらに、図18を参照すると、条件2及び条件5では、Q値が他の条件よりも高い。
 また、第2平面コイルの厚さが0.1mmとなる条件4及び条件6では、供給電流の周波数が200KHz~1MHzの間において、他の条件よりも交流抵抗が低い。さらに、図18を参照すると、条件4及び条件6では、Q値が他の条件よりも広い範囲で高い。
 また、第2平面コイルの厚さが0.5mmとなる条件1及び条件3では、供給電流の周波数が1.1MHz以上の間において、他の条件よりも交流抵抗が低い。詳しくは、条件1については、1.1MHz以上13.56MHz以下の間で他の条件よりも交流抵抗が低く、条件3については、1MHz以上7MHz以下の間で条件1を除く他の条件よりも交流抵抗が低い。さらに、図18を参照すると、条件1及び条件3では、Q値が他の条件よりも広い範囲で高い。
 上述の形態6-2に係るコイル部品は、図17及び図18から見受けられる、上述の第2平面コイルの厚さが0.25mmとなる条件2及び条件5では、供給電流の周波数が80KHz~200KHzの間において、他の条件よりも交流抵抗が低い及びQ値が高いという傾向、及びこれと同様の傾向を示す複数のシミュレーション、実験などから見出されている。形態6-2に係るコイル部品に対応する範囲は、図17及び図18における符号E1で囲まれる。例えば図17の結果から、形態6-2に係るコイル部品は、交流抵抗を可及的に抑えた態様で磁界を発生させるように機能していると言える。したがって、形態6-2に係るコイル部品では、100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給されるか、又は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給される場合において、多層化された平面コイル(11,12)が効率的に機能していると言える。そして、図18の結果により、効率的な伝送が実現され得ることが分かる。
 なお、図17の結果は、交流電流を供給されて磁界を発生させる場合の評価結果であるが、交流磁界を受けて交流電流を発生させた場合においても、同様に可及的に交流抵抗が抑制される。したがって、図17の評価結果は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給される場合において形態6-2に係るコイル部品が有効に機能することを裏付けるものになる。
 また、形態7-2に係るコイル部品は、図17及び図18から見受けられる、上述の第2平面コイルの厚さが0.1mmとなる条件4及び条件6では、供給電流の周波数が200KHz~1MHzの間において、他の条件よりも交流抵抗が低い及びQ値が高いという傾向、及びこれと同様の傾向を示す複数のシミュレーション、実験などから見出されている。形態7-2に係るコイル部品に対応する範囲は、図17及び図18における符号E2で囲まれる。例えば図17の結果から、形態7-2に係るコイル部品も、交流抵抗を可及的に抑えた態様で磁界を発生させるように機能していると言える。したがって、形態7-2に係るコイル部品では、200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給されるか、又は、200KHz以上1MHz以下の交流磁界を供給される場合において、多層化された平面コイル(11,12)が効率的に機能していると言える。そして、図18の結果により、効率的な伝送が実現され得ることが分かる。
 また、形態8-2に係るコイル部品は、図17及び図18から見受けられる、上述の第2平面コイルの厚さが0.5mmとなる条件1及び条件3では、供給電流の周波数が1.1MHz以上の間において、他の条件よりも交流抵抗が低い及びQ値が高いという傾向、及びこれと同様の傾向を示す複数のシミュレーション、実験などから見出されている。形態8-2に係るコイル部品に対応する範囲は、図17及び図18における符号E3で囲まれる。例えば図17の結果から、形態8-2に係るコイル部品も、交流抵抗を可及的に抑えた態様で磁界を発生させるように機能していると言える。したがって、形態8-2に係るコイル部品では、1.1MHz以上の交流電流を供給されるか、又は、1.1MHz以上の交流磁界を供給される場合において、多層化された平面コイル(11,12)が効率的に機能していると言える。そして、図18の結果により、効率的な伝送が実現され得ることが分かる。
 厳密に説明すると、条件1(Cu0.5/Cu0.5)に係る形態8-2に係るコイル部品では、1.1MHz以上13.56MHz以下の間で交流電流を供給されるか又は交流磁界を供給される場合において、多層化された平面コイル(11,12)が効率的に機能している。また、条件3(AL0.5/Cu0.5)に係る形態8-2に係るコイル部品では、1.1MHz以上7MHz以下の間で交流電流を供給されるか又は交流磁界を供給される場合において、多層化された平面コイル(11,12)が効率的に機能している。
 以上、本開示の実施の形態を説明したが、上述の実施の形態には種々の変更を加えてもよい。このような変形例も、本開示の技術的範囲に含まれ得る。
S…電力伝送システム
1…送電装置
1A…高周波電流供給部
2…受電装置
2A…変換部
10,10’,10A…コイル部品
11…第1平面コイル
11n…ターン部
11ns1…第1直線部分
11nc1…第1コーナー部分
11ns2…第2直線部分
11nc2…第2コーナー部分
11ns3…第3直線部分
11nc3…第3コーナー部分
11E…導電体
12…第2平面コイル
12n…ターン部
12ns1…第1直線部分
12nc1…第1コーナー部分
12ns2…第2直線部分
12nc2…第2コーナー部分
12ns3…第3直線部分
12nc3…第3コーナー部分
12E…導電体
14…接続配線部
20…磁気シールド部材
30…保持体
31…第1層
32…第2層
33…第3層
34…壁部
35…ガイド保持板部
301…第1ピース
302…第2ピース
303…第3ピース
60…第2磁気シールド部材
70…磁性ブロック材
C1…第1中心軸線
C2…第2中心軸線

Claims (20)

  1.  第1平面コイルと、
     前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
     前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、を備え、
     前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、前記第2平面コイルの厚さは、0.15mm以上0.35mm以下である、コイル部品。
  2.  前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給されるか、又は、79KHz以上90KHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、請求項1に記載のコイル部品。
  3.  前記磁性部材の前記覆う部分における前記第1平面コイルと対面する面の反対の面と対面するように配置される第1磁気シールド部材と、
     前記第1磁気シールド部材における前記磁性部材の前記覆う部分と対面する面の反対の面と対面するように配置される第2磁気シールド部材と、を備え、
     前記第1磁気シールド部材の材質と前記第2磁気シールド部材の材質は互いに異なる、請求項1に記載のコイル部品。
  4.  前記第1磁気シールド部材の体積抵抗率は、前記第2磁気シールド部材の体積抵抗率よりも大きく、
     前記第1磁気シールド部材の比透磁率は、前記第2磁気シールド部材の比透磁率よりも大きい、請求項3に記載のコイル部品。
  5.  前記第1磁気シールド部材は、プレート状のフェライトを含む、請求項3に記載のコイル部品。
  6.  前記第1磁気シールド部材の比透磁率は、500以上である、請求項3に記載のコイル部品。
  7.  前記第2磁気シールド部材は、アルミニウムを含む、請求項3に記載のコイル部品。
  8.  前記磁性部材の前記覆う部分は、前記第1平面コイルにおける前記反対の面を全体的に覆う、請求項1に記載のコイル部品。
  9.  前記磁性部材の前記覆う部分は、前記第1平面コイルにおける前記反対の面を部分的に覆う、請求項1に記載のコイル部品。
  10.  前記磁性部材は、互いに分離された複数のピースを含む、請求項9に記載のコイル部品。
  11.  前記第1平面コイルは、直線に沿って延びる直線部分と、前記直線部分に接続して湾曲状に延びるコーナー部分とを含み、
     前記磁性部材の前記覆う部分は、前記直線部分を覆い、前記コーナー部分を覆わない、請求項9に記載のコイル部品。
  12.  請求項1乃至11のいずれかに記載のコイル部品を備える、送電装置。
  13.  79KHz以上90KHz以下の交流電流を前記コイル部品に供給する高周波電流供給部をさらに備える、請求項12に記載の送電装置。
  14.  請求項1乃至11のいずれかに記載のコイル部品を備える、受電装置。
  15.  前記コイル部品で電磁誘導により生じる79KHz以上90KHz以下の交流電流を直流電流に変換する変換部をさらに備える、請求項14に記載の受電装置。
  16.  送電装置と、受電装置とを備え、前記送電装置及び前記受電装置のうちの少なくともいずれかが、請求項1乃至11のいずれかに記載のコイル部品を備える、電力伝送システム。
  17.  請求項1乃至11のいずれかに記載のコイル部品を備える送電装置における前記コイル部品に、79KHz以上90KHz以下の交流電流を供給する工程と、
     前記送電装置で生じる磁界を基に、受電装置で電流を発生させる工程と、を備える電力伝送方法。
  18.  第1平面コイルと、
     前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
     前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
    を備え、
     前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
     前記第2平面コイルの厚さは、0.225mm以上0.275mm以下であり、
     前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、100KHz以上200KHz未満の交流電流を供給されるか、又は、100KHz以上200KHz未満の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
  19.  第1平面コイルと、
     前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
     前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
    を備え、
     前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
     前記第2平面コイルの厚さは、0.075mm以上0.175mm以下であり、
     前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、200KHz以上1MHz以下の交流電流を供給されるか、又は、200KHz以上1MHz以下の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
  20.  第1平面コイルと、
     前記第1平面コイルと重ねられた第2平面コイルと、
     前記第1平面コイルにおける前記第2平面コイルと対面する面の反対の面を覆う部分を含み、磁性を有する磁性部材と、
    を備え、
     前記第1平面コイルと前記第2平面コイルは、直列に接続され、
     前記第2平面コイルの厚さは、0.45mm以上であり、
     前記第1平面コイル及び前記第2平面コイルは、1.1MHz以上の交流電流を供給されるか、又は、1.1MHz以上の交流磁界を供給されるようになっている、コイル部品。
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